特殊多体系统及开放量子系统的动力学性质及控制

量子信息和量子计算的研究深入地揭示了微观世界的奇特量子现象，同时也给我们带来了分析一般量子物理现象的新的概念和方法，我们将利用这些概念和方法, 如量子相干性、量子纠缠、量子态保真度、量子Zeno效应等来深入分析一些特殊的多体系统以及受到环境影响的特殊多体系统的特殊性质如量子相变、混沌等现象的微观本质, 同时也将具有特殊结构的量子多体系统以及受到环境影响的量子多体系统视为简单量子系统的环境, 进一步建立低维量子系统和复杂的多体环境系统性质之间的联系,通过研究相对简单的量子系统的动力学性质得到多体系统的性质，在以前研究的基础之上获得更普遍的结果, 得到传统方法尚未分析到的物理本质。基于以上的研究，我们还将探讨对简单以及特殊多体系统量子态的独特控制方法，研究受到环境影响的系统量子态的控制以及量子特性的保持。

我们利用量子信息理论发展的新概念和方法深入研究了开放量子系统以及特殊多体系统的性质以及控制等相关问题, 同时也将具有特殊结构的量子多体系统视为简单量子系统的环境, 进一步建立低维量子系统和复杂的多体环境系统性质之间的联系. 具体包括, 量子相干性、量子关联、量子态保真度、量子几何相位等来深入分析一些开放量子系统以及特殊多体系统的性质. 我们得到了开放系统的Born-Oppenheimer近似, 含时开放系统的退相干自由子空间的判定条件, 非Markov环境的记忆效应对量子系统的几何相位以及量子信息流动的影响, 受到环境以及反馈控制影响下系统的量子关联的性质, 几何相位与一维Kitaev模型的量子相变的关系, 双模Bose-Einstein凝聚体的量子纠缠性质等结果. 同时, 基于以上的研究, 我们还探讨了量子态的反馈控制问题, 包括Lyapunov控制以及一般反馈控制对系统量子关联性质影响, 以及受到环境影响的系统量子态的控制以及量子特性的保持等问题. 这些研究结果对于深入理解表现特殊性质的微观体系的物理本质以及量子信息理论的实验实现提供有价值的参考.