任何量子系統(tǒng)都不可避免地和它周圍的環(huán)境相互作用,因而量子系統(tǒng)都是開放的。研究開放量子系統(tǒng)動力學(xué)的特性,如退相干、能量的耗散和量子關(guān)聯(lián),已經(jīng)成為量子力學(xué)的許多應(yīng)用中的至關(guān)重要問題。通常研究開放量子系統(tǒng)時把環(huán)境看作沒有記憶的馬爾科夫環(huán)境。然而,環(huán)境往往表現(xiàn)出記憶效應(yīng),許多重要的物理系統(tǒng),必須用量子非馬爾科夫過程來描述。本文主要研究開放系統(tǒng)中量子非馬爾科夫性和量子關(guān)聯(lián)的動力學(xué)演化特性。第一章簡單介紹了開放量子系統(tǒng)的一些基本理論。第二章我們從一個類-Lindblad方程出發(fā),研究了Lamb移動對量子非馬爾科夫動力學(xué)的影響。研究表明：含時Lamb移動能夠引起B(yǎng)loch球的非均勻旋轉(zhuǎn),但不影響系統(tǒng)動力學(xué)的非馬爾科夫性。我們還得到了信息回流的充要條件,找到了最大信息回流量的最優(yōu)初態(tài)對,發(fā)現(xiàn)非馬爾科夫性的突變現(xiàn)象。并利用Bloch球的演化來描述量子過程的非馬爾科夫性,成功地預(yù)言和直觀地解釋了所獲得的結(jié)果。第三章我們對獨立庫模型,研究了兩個量子比特的量子關(guān)聯(lián)的非馬爾科夫動力學(xué)。研究發(fā)現(xiàn),非馬爾科夫效應(yīng)可以導(dǎo)致量子關(guān)聯(lián)振蕩,甚至形成關(guān)聯(lián)量子拍現(xiàn)象。我們對這種現(xiàn)象做出了物理上合理的解釋。這種量子干涉現(xiàn)象可以...

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
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第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 量子信息理論基礎(chǔ)
        1.2.1 量子比特
        1.2.2 密度矩陣
        1.2.3 量子糾纏及其度量
        1.2.4 量子失諧及其度量
        1.2.5 跡距離
    1.3 開放量子系統(tǒng)理論
        1.3.1 開放系統(tǒng)的微觀表示
        1.3.2 量子動力學(xué)映射
        1.3.3 完全正定半群
        1.3.4 時間局域主方程
        1.3.5 動力學(xué)映射的可分性
        1.3.6 非馬爾科夫動力學(xué)的定義和度量
第二章 非馬爾科夫環(huán)境中蘭姆移動引起B(yǎng)loch球旋轉(zhuǎn)
    2.1 引言
    2.2 單量子比特與零溫波色庫作用模型
    2.3 蘭姆移動引起B(yǎng)loch球旋轉(zhuǎn)
    2.4 非馬爾科夫性的突變
        2.4.1 非馬爾科夫性
        2.4.2 最優(yōu)初始態(tài)對
        2.4.3 非馬爾科夫性的突變
    2.5 本章小結(jié)
第三章 非馬爾科夫效應(yīng)引起的關(guān)聯(lián)量子拍
    3.1 引言
    3.2 兩量子比特分別與獨立庫作用
    3.3 兩量子比特間關(guān)聯(lián)量子拍及解釋
    3.4 兩量子比特間量子失諧的保持
    3.5 本章小結(jié)
第四章 非馬爾科夫環(huán)境下測量引起非定域性和幾何失諧動力學(xué)
    4.1 引言
    4.2 量子失諧的幾何度量和測量引起非定域性
    4.3 測量引起非定域性和幾何失諧動力學(xué)
        4.3.1 兩自旋量子比特分別與獨立庫作用模型
        4.3.2 關(guān)聯(lián)的雙激發(fā)動力學(xué)
        4.3.3 關(guān)聯(lián)的單激發(fā)動力學(xué)
        4.3.4 測量引起非定域性和幾何失諧量子拍
    4.4 本章小結(jié)
第五章 馬爾科夫環(huán)境下量子關(guān)聯(lián)的相位效應(yīng)
    5.1 引言
    5.2 X形態(tài)量子關(guān)聯(lián)解析表達式
    5.3 兩相互作用量子比特分別與獨立庫作用模型
        5.3.1 自發(fā)輻射通道
        5.3.2 純退相位通道
        5.3.3 討論
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表和完成的論文
致謝



本文編號：3826045