小量子系统调控的基本物理问题研究

加深和扩大在《理论物理重大研究计划》中所承担的研究项目的成果，进一步用关联动力学和代数动力学深入研究小量子系统，探明控制和利用它们的基本物理问题与方法。重点研究的基本物理问题有：团簇对环境干扰的不变集体态子空间、团簇多体（集体）关联效应导致的抗退相干能力的提高、哈密顿量的拓扑结构可变性与控制非门、量子纠缠的物理本质：（1）环境相互作用形式与多粒子团簇对环境干扰的不变集体态子空间的关系；(2) 具有奇数粒子数的海森堡自旋团簇构成的量子位和逻辑门的多体（集体）关联导致的抗耗散和抗退相干能力的提高；(3) 利用拓扑结构可变的相互作用实现控制非门的基本物理与方法；（4）量子论和量子信息论的基本问题-量子纠缠的物理本质：探明宏观量子纠缠的产生与守恒律约束下真空量子涨落的关联之间的密切联系。

本项目进一步用关联动力学和代数动力学深入研究小量子系统，探明控制和利用它们的基本物理问题与方法。重点研究的基本物理问题有：团簇的对环境干扰不变的集体态子空间、团簇多体（集体）关联效应导致的抗退相干能力的提高、哈密顿量的拓扑结构可变性与控制非门、量子纠缠的物理本质. 具体研究了：(1) 由两个三粒子团簇组成的二量子位的控制非门和相位门，证明了团簇多体（集体）关联效应导致的抗退相干能力的提高;（2）为研究非马尔科夫过程和环境对系统的影响，建立了系统-环境耦合动力学方程,并研究了两个具体实例中量子系统与环境纠缠的情况；（3）从系统-环境耦合动力学的角度揭示了量子系统非马尔可夫动力学的特征和马尔可夫近似所缺失的物理；（4）在关联动力学、代数动力学和系统-环境耦合动力学的基础上，提出了量子世界的三种基本运动模式：关联运动模式、对称运动模式和耦合运动模式，揭示了它们的物理起源；（5）研究了量子论和量子信息论的基本问题-量子纠缠的物理本质：探明了量子纠缠的产生与守恒律约束下真空量子涨落的关联之间的密切联系;（6）建立了基于光前QCD的、统一处理轻重夸克系统的相对论性介子模型，计算了有实验数据的全部265个介子的质量与波函数，与实验符合较好。 . 在基金支持下还研究了基本物理学问题:(1) 黑洞与真空的微观量子结构和引力的量子统计起源, (2) 膨胀宇宙中的真空量子涨落能与暗能量的关系, 写作了两篇论文.