磁性系统中量子纠缠和自旋压缩理论研究

本项目研究量子信息理论和凝聚态物理的交叉领域,即磁性系统中的量子纠缠和自旋压缩理论。量子纠缠是量子信息理论的核心，自旋压缩和量子纠缠有密切关系，两者可看作是特殊的量子关联。由于是两大物理学方向的交叉区域，该课题有很大的研究空间。拟研究以下几个方面：（1）高自旋海森堡模型所描述的磁体中的纠缠和自旋压缩态；（2）量子磁体中的多粒子纠缠；（3）杂质对量子纠缠的影响；（4）不同定义的自旋压缩和不同种类的纠缠的关系；（5）量子相变点及其附近自旋压缩的标度行为。既采用群论和矩阵分析等解析方法，也充分利用高性能的计算机进行数值计算。本项目融合了量子信息，量子计算，凝聚态理论，量子光学，以及数学的相关学科。该课题的研究将加深对磁性系统中量子关联的理解，有助于解释磁体的各种物理性质。高自旋粒子之间的纠缠态和多粒子纠缠将在量子信息通讯中有广泛应用；自旋压缩在原子干涉仪和提高原子钟的精度中有重要意义。