磁场控制幺正多体动力学中的纠缠扩散

石沛; 卢迎; 王笑涵; 胡洁; 冉仕举

doi:10.19789/j.1004-9398.2023.02.004

首都师范大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (02) : 15 -21. DOI: 10.19789/j.1004-9398.2023.02.004

磁场控制幺正多体动力学中的纠缠扩散

石沛, 卢迎, 王笑涵, 胡洁, 冉仕举

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摘要

研究在量子多体系统的动力学过程中纠缠的传播，是非平衡态物理中的重要问题。本文通过优化磁场来极大化纠缠熵，研究其对量子态纠缠传播性质的影响。在具有最近邻耦合的量子伊辛链上，通过施加变分优化所得的磁场来极大化末态的纠缠熵，并提高弹道输运区间的纠缠增长速度，同时，也可以使短链的纠缠熵达到固定磁场下长链的纠缠饱和值大小。当增加链长时，纠缠熵的饱和值增大，但是增长速度几乎不变。特别地，也可以通过控制磁场，使得只具有最近邻相互作用的海森堡反铁磁链的纠缠增长速度被提高到与具有长程相互作用系统纠缠增长速度相同。本文的研究揭示了磁场在非平衡过程中控制纠缠传播的能力，在未来可应用于量子控制和信息处理。