量子自旋系统中纠缠态的调控及应用

我们从理论上研究量子自旋系统中纠缠态的调控与应用，针对实验制备出的固态低维自旋系统，有效地运用量子调控的方法，控制量子自旋系统的纠缠基态和某些特殊的纠缠激发态。以固态低维自旋系统作为量子通道，实现量子保密远程通讯。以其中可调控的量子纠缠态作为资源，实现规模化、可容错的量子计算。我们着重通过数值模拟计算相应的物理量，来选取更接近实际情况的自旋相互作用形式，更好地解释实验中出现的物理现象。其中，重点考虑了自旋相互作用的不对称性；大自旋和搀杂自旋；多体自旋的相互作用等。利用特殊的对称方法和数值计算，研究系统哈密顿量的能级分布，从而确定系统的纠缠并有效调控系统的纠缠基态及某些特殊的纠缠激发态。