基于自旋链的量子计算的基本理论问题研究

量子自旋链的几个简单模型能够被很好地得到有效的解析解，这为我们利用量子自旋链作为载体来实现量子纠缠和量子逻辑门提供了一个很好的模型框架，虽然在量子自旋链模型中的纠缠已经得到广泛的研究，但是到目前为止，还存在很多问题值得我们去探讨：找到合适的方法去提高量子自旋体系的热纠缠；寻求一种度量多体高维体系纠缠的方法；以及利用自旋链实现Bell纠缠态和GHZ态，研究利用自旋链中的海森堡相互作用来构造量子逻辑门：量子SWAP门已经被证明能用来实现CNOT门，构造量子SWAP门就显得尤为重要，我们将对用自旋链构造SWAP门作全面研究。我们也将对纠缠在量子相变点的标度性质做研究。本课题的研究对固态量子计算和量子信息的发展有着重要的学术价值和应用价值；另外我们可以更深层次、更全面了解纠缠的特性，从而更加深刻地理解量子力学神奇而美丽的内涵，将会对物理学的发展起重要的推动作用。