【摘要】：量子系統(tǒng)中的最顯著的非經(jīng)典特征之一是存在非定域性,即沒有經(jīng)典對應的關聯(lián)。近幾十年來,量子信息理論中的核心問題便是研究怎么量化系統(tǒng)中關聯(lián)的經(jīng)典和量子部分,以及應用這種關聯(lián)發(fā)展超越經(jīng)典情形的技術。在以往關聯(lián)的度量方式中,量子糾纏應用的最為廣泛。然而,存在一些非糾纏的量子態(tài)仍可以表現(xiàn)出非定域行為,因此,量子糾纏并不能完整地刻畫出系統(tǒng)中的非經(jīng)典關聯(lián)。量子失諧作為一種新的度量量子關聯(lián)的方式,旨在度量系統(tǒng)中的所有量子關聯(lián)(包括可分離態(tài)中的量子關聯(lián)),近些年來受到了廣泛的關注和研究,并被演示作為一種量子資源來實現(xiàn)一些量子信息處理的任務,如DQC1量子算法、遠程態(tài)制備、糾纏分發(fā)和量子度量學等。另一方面,自旋體系在量子計算和量子度量學中有很好的應用前景,實驗研究自旋體系中的量子關聯(lián)具有實際的意義。這篇博士論文便是基于自旋體系對量子關聯(lián)進行實驗研究。首先從量子力學的發(fā)展入手,介紹了量子力學中的概率性、不確定性及非定域性等幾個非經(jīng)典性質(zhì),引出量子關聯(lián)的概念和定義。然后介紹自旋磁共振的實驗體系,包括核磁共振、電子自旋共振和金剛石固態(tài)單自旋體系。第三章介紹在開放量子體系中量子關聯(lián)動力學的實驗,對量子失諧動力學的實驗研究且用動力學去耦的方式對其加以保護,這對在真實噪聲環(huán)境中應用量子失諧做量子信息處理有著重要的意義。緊接著,在第四章介紹量子關聯(lián)用于刻畫敝Z模型的能級交錯點,研究表明在沒有糾纏的情況下,量子關聯(lián)可以刻畫兩量子比特XXZ模型中的能級交錯點。在第五章中,介紹非慣性系中量子關聯(lián)的變化行為,以及用核磁共振的方法實現(xiàn)對此過程的量子模擬,并揭示了量子關聯(lián)在Unruh效應下可以從經(jīng)典關聯(lián)態(tài)中產(chǎn)生。第六章介紹最近的一項實驗工作,在金剛石中單電子自旋態(tài)上對玻恩規(guī)則的實驗檢驗,得到的結果在誤差范圍內(nèi)與玻恩規(guī)則預測一致。
【圖文】：

旋磁共振體系第二章自旋磁共振體系逡逑振逡逑系哈密頓量與操控逡逑（ｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，邋ＮＭＲ）邋［６３－６６］是處發(fā)生塞曼分裂，吸收和發(fā)射特定頻率電磁搖射的成的核磁共振譜儀的原理圖如２．１所示�，F(xiàn)在基于振譜學和成像技術己廣泛的應用于研究材料性質(zhì)、領域。核磁巧振的基本理論可通過單個巧雙自單個自旋的哈密頓量。逡逑

極化直接用一個非選擇性的７ｔ脈沖，將巧度矩陣中的對角元素義換，如圈２．６（ａ）逡逑所示。逡逑非平衡態(tài)的極化也可Ｗ通過選擇性的微波脈沖來產(chǎn)生，如圖２．６（ｂ）所示，逡逑態(tài)（１，３）之間的一個選擇性７１脈沖也可產(chǎn)生極化，，逡逑Ｐｅｑ邋＝邋－Ｓｚｌ。＿邋ＳＪＰ邋曲＾、１。－邋ＳＪＰ邋＝邋２Ｓ山．邐口．３０）逡逑■逡逑
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O413.1

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