带有DM相互作用的三比特Heisenberg XXZ模型的量子Otto热机

来源 :辽宁师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qzhair
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着纳米技术的进步和量子信息处理技术的发展,量子物理学和热力学之间交叉领域的研究,已经引起了越来越多人的关注。而量子热力学的研究不仅有望应用于纳米技术和量子信息处理,同时也能为热力学的许多根本问题带来新的深刻见解。量子热机是量子热力学领域的一个重要问题。人们致力于使用各种不同的量子力学系统以及实验方案,来探索并实现量子热机,并优化量子热机的性能。  本文我们在量子热力学的基本理论和量子热机的研究背景的基础上,构建一个带有各向异性、Dzyaloshinski-Moriya(DM)相互作用的海森堡XXZ模型为工作物质的量子Otto热机,我们计算输出功和效率,在三种绝热变化情况下,研究DM相互作用参数和各向异性参数以及纠缠对热机性能的影响。此外,在第三种情况下,分析热机可能的绝热压缩比,以及三个量子比特系统和单量子比特系统的输出功之比。  在正文的第一章,我们主要说明量子力学、热力学以及量子热机的背景和研究近况。  在正文的第二章,我们简单论述与本文研究内容相关的量子热力学的基本理论。  在正文的第三章,我们以一个均匀磁场下,带有各向异性、DM相互作用的海森堡XXZ模型为工作物质,构建了一个量子Otto循坏。该模型包含XX模型(△=0)和XXX模型(△=1)的结果,因此我们可以比较它们之间的差异。我们首先计算循环的输出功和效率,然后在绝热过程,只有外磁场在两个选定值之间变化(Bh→Bc→Bh),耦合常数固定不变(Jh=Jc=J)和只有耦合常数在两个选定值之间改变(Jh→Jc→Jh),外磁场固定不变(Bh=Bc=B)的两种情况下,分析DM相互作用参数D和各向异性参数△对该量子热机性能的影响。  在本文的第四章,我们考虑另外一种特殊情况,即在两个绝热过程外磁场和耦合常数以同比例变化,Bc/Bh=Jc/Jh=r,其中r是绝热压缩比。在此限制条件下,我们同样分析各向异性参数△和DM相互作用参数D对热机循环性质的影响。此外,我们讨论了热机的正功条件,研究了热机可能的绝热压缩比,以及三个量子比特系统和单量子比特系统在相同外部条件下输出功的比率。最后我们简单讨论了二体纠缠对热机效率的影响。结果表明由于能谱的复杂性,结果与两个量子比特的情况有很大的不同。  在文章的最后,我们对本文的研究成果进行了总结和展望。
其他文献
静电纺丝技术是一项简单实用制备磁性纳米纤维的一项现代技术,通过严格控制工艺条件和准确的配比各个元素之间的化学计量比配制出符合纺丝条件的前驱体溶液,可成功的制备出直径均匀,形貌良好,连续性良好的纳米纤维。静电纺丝法可以制备出单管,多管,芯-壳结构等多种符合结构的磁性纳米纤维,因此是制备纳米纤维的一种具有广阔应用前景的制备方法。本毕业论文用PVP与DMF作为配置溶液的粘稠剂和络合剂,以硝酸盐作为主要的
光电离是原子与分子物理中一种最基本的原子过程。在等离子体不透明度的研究和等离子体诊断中,中性原子和离子的绝对光电离截面的数据是必不可少的。同时,光电离的相关研究在天
Micromegas(MICRO MEsh GAseous Structure)是上世纪末九十年代中期在法国Saclay发展的一种气体探测器。Micromegas是一种平行板电极结构的气体探测器。由漂移区和放大区以及
现代结构力学分析迅速发展起来的一种快速有效的数值计算分析方法——有限元模拟分析(FEA)法。其广泛应用于弹塑性计算、损伤破裂、动态力学、求解热传导方程、电磁场、电磁
电子设备现在已经成为我们生活中重要的一个组成部分了,然而它产生的电磁辐射也给我们带来了严重的危害,所以研究性能优异的吸波材料是非常必要的,它可以用于人体防护,电磁屏