Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

پژوهش سیستم های بس ذره ای

محاسبهی درهمتنیدگی حالتهای پایهی شبکهی ستارهای دو بعدی اسپینی

صغرا قنواتی, مجتبی جعفرپور

Published Aug 23, 2018• 0 citations
Publisher

Abstract

در این پژوهش حالت های پایۀ شبکۀ ستاره ای 6 کیوبیتی، در حضور میدان مغناطیسی محاسبه و درهم تنیدگی دوتایی و چندتایی این حالت‌ها با استفاده از سنجه های درهم‌تنیدگی کانکرنس به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی دوتایی، مِیر- والاش و تعمیم‌های آن به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی چندتایی، بررسی و تحلیل شده و یک ساختارِ جامع درهم‌تنیدگی برای آن ارائه و توصیف شده است. همچنین نشان داده‌ایم که میدان مغناطیسی خارجی به عنوان عامل تنظیم کنندۀ حالت های پایه عمل می کند؛ بدین معنی که حالت های پایۀ جداپذیر، درهم تنیده گلوبال و حالت های بین این دو را از هم متمایز می سازد. تشخیص این حالت ها انتخاب و کاربرد آن ها را در فرآیندهای گوناگون اطلاعات کوآنتومی آسان می سازد

DOI
10.22055/jrmbs.2018.13894

Related papers

معیار تشخیص درهمتنیدگی کامل چند قسمتی در سیستم های متغیر- پیوسته

یحیی اکبری کوربلاغ, مهسا اژدرقلم

در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Apr 21, 2019•0 citations

مقاله پژوهشی: دینامیک درهمتنیدگی حالتهای غیرمتعامد دو کیوتریتی تحت هامیلتونی XX و برهمکنش اسپینـمدار

مهرزاد اشرف پور, حمدا.. صالحی, مهدی خانزاده

در این کار دینامیک درهم‌تنیدگی حالت‌های همدوس دو کیوتریتی تحت هامیلتونی XX و برهمکنش دزیالوشینسکی‌ـ‌موریا و میدان مغناطیسی خارجی بررسی می‌شود. با استفاده از سنجۀ درهم‌تنیدگی کانکرنس تعمیم­یافته، با محاسبات عددی و رسم نمودارهایی بر حسب پارامترهای تأثیرگذار، دینامیک درهم‌تنیدگی آن­ها تجزیه و تحلیل می‌شود. تغییرات سنجۀ کانکرنس تعمیم‌یافته به ازای پارامترهای همدوسی غیر همفاز و اندرکنشی بررسی شد. دامنۀ تغییرات دینامیک درهم‌تنیدگی حالت معرفی‌شده به ازای پارامترهای تاثیرگذار در بازۀ صفر تا بیشینۀ درهم‌تنیدگی برای سامانه‌های کیوتریتی نوسان می‌کند.

•Mar 1, 2020•0 citations

مقالۀ پژوهشی: بررسی سنجۀ هندسی درهمتنیدگی تولیدشده توسط هامیلتونی پیچش تکمحوری در سامانههای اسپینی

آزیتا ناجی, محمود زهیری, مهرزاد اشرف پور

چکیدهبا توجه به کاربردهای فراوان حالت‌های درهم‌تنیده و ضرورت تعیین کمی میزان درهم‌تنیدگی ، در این مقاله نحوة ایجاد درهم‌تنیدگی در حالت‌های دوکیوبیتی جداپذیر با اعمال هامیلتونی پیچش تک‌محوری، در غیاب میدان مغناطیسی و حضور میدان مغناطیسی با معرفی سنجۀ هندسی مطالعه شده است. عبارت دقیقی برای سنجۀ هندسی درهم‌تنیدگی بدون محاسبۀ حالت سامانه در حال تحول، با استفاده از روش مقدار چشمداشتی اسپین، محاسبه شده است سپس با رسم نمودار آن سنجه نسبت به زمان به بررسی عوامل مؤثر در بیشینه‌سازی درهم‌تنیدگی پرداخته‌ایم . نتایج نشان داد که برای به‌دست آوردن بیشینه درهم‌تنیدگی توسط هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور در غیاب میدان مغناطیسی، باید حالت اولیه، ضرب تانسوری ویژه حالت‌های مؤلفه‌های یا بردار اسپین کل باشد. ویژه حالت مؤلفۀ اسپین کل، تحت تأثیر هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور در غیاب میدان مغناطیسی درهم‌تنیده نیست اما تحت تأثیر هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور با حضور میدان مغناطیسی در راستای به بیشینه درهم‌تنیدگی می‌رسد. همچنین برای همۀ حالت‌ها، بسامد درهم‌تنیدگی تایع افزایشی از میدان مغناطیسی است.

•May 1, 2021•0 citations

درهمتنیدگی دوبخشی و چندبخشی در گرافهای درهمتنیده

احمد آخوند, سعید حدادی, محمد علی چمن مطلق

در این پژوهش ابتدا رابطه ای پارامتری برای سنجش مقدار درهم تنیدگی بین هر جفت کیوبیت برای گراف هایی با بیش از چهار کیوبیت به دست می آوریم. سپس مقدار درهم تنیدگی بین هر جفت کیوبیت را در گراف های پنج کیوبیتی محاسبه می کنیم. در ادامه ثابت می کنیم که تعداد 1024 گراف سیستم پنج کیوبیتی بر اساس بیشینه ی درهم تنیدگیِ بین هر جفت کیوبیت به 31 دسته و بر اساس تعداد یال های گراف و درجات رئوس به 40 دسته تقسیم می شوند. علاوه بر این بر اساس نتایج عددی به دست آمده از سنجه های درهم تنیدگی چندبخشی به نام های سنجه ی تلاقی تعمیم یافته، سنجه ی گلوبال و سنجه ی مایر- والاچ نشان می دهیم که تمامیِ گراف های سیستم مذکور به ترتیب در 24، 32 و 23 دسته قرار می گیرند. هم چنین نتایج حاصل از سه سنجه ی مذکور نشان می دهند که بیش ترین مقدار درهم تنیدگی چندبخشی متعلق به گراف حلقه ای و کم ترین مقدار آن مربوط به گراف تک یال است، در حالی که بیش ترین مقدار درهم تنیدگی بین هر جفت کیوبیت در گراف تک یال و کم ترین مقدار آن مربوط به گراف کامل است.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Feb 20, 2019•0 citations

معرفی حدهای بالا و پایین برای مقیاس درهمتنیدگی رنی

حمیدرضا باغشاهی, سید یحیی میرافضلی, محبوبه مصلحی

تعیین میزان درهم‌تنیدگی در سامانه‌های کوانتومی، یکی از موضوعات مهم در نظریه‌ی اطّلاعات کوانتومی است. در این زمینه، مقیاس‌های متفاوتی برای تعیین میزان درهم‌تنیدگی سامانه‌های دوجزئی معرّفی شده است. مقیاس‌های درهم‌تنیدگی تلاقی و تنیدگی دو نمونه از این مقیاس‌ها هستند‏، که در حالت کلّی محاسبه‌ی آنها برای حالت‌های آمیخته‌ی دلخواه‏، بصورت تحلیلی امکان‌پذیر نیست. از این رو برای در دست داشتن تقریبی از میزان درهم‌تنیدگی‏، جدای از روش‌های عددی، یکسری حدهای بالا و پایین که به راحتی قابل محاسبه باشند برای آنها معرفی شده است. از طرف دیگر مقیاس‌های تلاقی و تنیدگی با مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی در محدوده‌های مشخّصی، دارای ارتباط هستند. در این مقاله با استفاده از حدهای بالا و پایین مقیاس‌های تنیدگی و تلاقی و با توجه به رابطه‌ی بین این مقیاس‌ها و مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی، حدهای بالا و پایینی برای مقیاس‌ درهم‌تنیدگی‌ رنی معرّفی می‌شود. سپس در یک سامانه‌ی اسپینی، کارآیی این حدود مورد بررسی قرار می‌گیرد.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Oct 23, 2018•0 citations

مقاله پژوهشی: کنترل دوپایایی نوری سیستم اتمی همدوس با استفاده از میدان مغناطیسی خارجی

حسین جعفرزاده

یک سیستم اتمی چهارترازی نوع Y معکوس را در نظر می‌گیریم که در داخل یک کاواک حلقوی یک‌سویه قرار گرفته و با یک میدان موج کوتاه در حال اندرکنش است و هدف ما کنترل رفتار دوپایایی نوری آن است که در سوئیچ‌زنی تمام نوری کاربرد دارد. دو مؤلفۀ قطبش دایره‌ای یک پرتو کاوندۀ قطبیدۀ خطی ضعیفی را در نظر می‌گیریم که با این محیط مادی در اندرکنش‌اند و با گذار متفاوتی از هم متمایز شده‌اند. یک میدان جفت‌کنندۀ همدوس نیز با گذار اتمی متفاوتی می‌تابانیم. تحت شرایط حالت پایا، می‌توانیم وقوع دوپایایی نوری را با تغییر پارامترهای مختلفی نظیر نامیزانی فرکانسی میدان کاونده ( )، پارامتر مشارکت الکترونیکی (C)، بزرگی میدان الکترومغناطیسی (B) و همینطور با میدان قطبیدۀ دایره‌ای چپگرد یا راستگرد کنترل کنیم. همچنین، می‌توان دریافت که میدان خروجی پایدار کاواک نوری را با تنظیم شدت میدان ورودی می‌توان کنترل کرد. نشان داده شده است که میزان گذار دو پرتوی قطبیدۀ متعامد را در فرکانس‌های مختلف می‌توان با تنظیم شدت میدان خارجی به دست آورد. می‌توان پی برد که آستانۀ دوپایایی نوری را با بزرگی میدان مغناطیسی خارجی می‌توان کنترل کرد. همچنین مشاهده می‌شود با جابه‌جایی دو پرتوی قطبیدۀ متعامد، می‌توان دوپایایی نوری را به چندپایایی نوری تبدیل کرد. در مقالۀ حاضر، در حالت پایا و پاسخ گذرا، تأثیر میدان مغناطیسی خارجی را بر دوپایایی نوری یک سیستم اتمی چهارترازی در حضور پرتوی لیزری همدوس قوی بررسی کرده‌ایم. در اینجا، میدان کاونده شامل دو قطبش چپ‌گرد و راست‌گرد است، که هریک با گذار متفاوتی برهمکنش می‌کنند. به کمک ادوات و سیستم‌های نوری پیشرفته می‌توان نظریۀ دوپایایی نوری را به روش آزمایشگاهی جدیدی نیز بررسی و تأیید کرد.

•Sep 23, 2019•0 citations
در این پژوهش حالت های پایۀ شبکۀ ستاره ای 6 کیوبیتی، در حضور میدان مغناطیسی محاسبه و درهم تنیدگی دوتایی و چندتایی این حالت‌ها با استفاده از سنجه های درهم‌تنیدگی کانکرنس به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی دوتایی، مِیر- والاش و تعمیم‌های آن به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی چندتایی، بررسی و تحلیل شده و یک ساختارِ جامع درهم‌تنیدگی برای آن ارائه و توصیف شده است. همچنین نشان داده‌ایم که میدان مغناطیسی خارجی به عنوان عامل تنظیم کنندۀ حالت های پایه عمل می کند؛ بدین معنی که حالت های پایۀ جداپذیر، درهم تنیده گلوبال و حالت های بین این دو را از هم متمایز می سازد. تشخیص این حالت ها انتخاب و کاربرد آن ها را در فرآیندهای گوناگون اطلاعات کوآنتومی آسان می سازد
در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.
در این کار دینامیک درهم‌تنیدگی حالت‌های همدوس دو کیوتریتی تحت هامیلتونی XX و برهمکنش دزیالوشینسکی‌ـ‌موریا و میدان مغناطیسی خارجی بررسی می‌شود. با استفاده از سنجۀ درهم‌تنیدگی کانکرنس تعمیم­یافته، با محاسبات عددی و رسم نمودارهایی بر حسب پارامترهای تأثیرگذار، دینامیک درهم‌تنیدگی آن­ها تجزیه و تحلیل می‌شود. تغییرات سنجۀ کانکرنس تعمیم‌یافته به ازای پارامترهای همدوسی غیر همفاز و اندرکنشی بررسی شد. دامنۀ تغییرات دینامیک درهم‌تنیدگی حالت معرفی‌شده به ازای پارامترهای تاثیرگذار در بازۀ صفر تا بیشینۀ درهم‌تنیدگی برای سامانه‌های کیوتریتی نوسان می‌کند.
چکیدهبا توجه به کاربردهای فراوان حالت‌های درهم‌تنیده و ضرورت تعیین کمی میزان درهم‌تنیدگی ، در این مقاله نحوة ایجاد درهم‌تنیدگی در حالت‌های دوکیوبیتی جداپذیر با اعمال هامیلتونی پیچش تک‌محوری، در غیاب میدان مغناطیسی و حضور میدان مغناطیسی با معرفی سنجۀ هندسی مطالعه شده است. عبارت دقیقی برای سنجۀ هندسی درهم‌تنیدگی بدون محاسبۀ حالت سامانه در حال تحول، با استفاده از روش مقدار چشمداشتی اسپین، محاسبه شده است سپس با رسم نمودار آن سنجه نسبت به زمان به بررسی عوامل مؤثر در بیشینه‌سازی درهم‌تنیدگی پرداخته‌ایم . نتایج نشان داد که برای به‌دست آوردن بیشینه درهم‌تنیدگی توسط هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور در غیاب میدان مغناطیسی، باید حالت اولیه، ضرب تانسوری ویژه حالت‌های مؤلفه‌های یا بردار اسپین کل باشد. ویژه حالت مؤلفۀ اسپین کل، تحت تأثیر هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور در غیاب میدان مغناطیسی درهم‌تنیده نیست اما تحت تأثیر هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور با حضور میدان مغناطیسی در راستای به بیشینه درهم‌تنیدگی می‌رسد. همچنین برای همۀ حالت‌ها، بسامد درهم‌تنیدگی تایع افزایشی از میدان مغناطیسی است.
در این پژوهش ابتدا رابطه ای پارامتری برای سنجش مقدار درهم تنیدگی بین هر جفت کیوبیت برای گراف هایی با بیش از چهار کیوبیت به دست می آوریم. سپس مقدار درهم تنیدگی بین هر جفت کیوبیت را در گراف های پنج کیوبیتی محاسبه می کنیم. در ادامه ثابت می کنیم که تعداد 1024 گراف سیستم پنج کیوبیتی بر اساس بیشینه ی درهم تنیدگیِ بین هر جفت کیوبیت به 31 دسته و بر اساس تعداد یال های گراف و درجات رئوس به 40 دسته تقسیم می شوند. علاوه بر این بر اساس نتایج عددی به دست آمده از سنجه های درهم تنیدگی چندبخشی به نام های سنجه ی تلاقی تعمیم یافته، سنجه ی گلوبال و سنجه ی مایر- والاچ نشان می دهیم که تمامیِ گراف های سیستم مذکور به ترتیب در 24، 32 و 23 دسته قرار می گیرند. هم چنین نتایج حاصل از سه سنجه ی مذکور نشان می دهند که بیش ترین مقدار درهم تنیدگی چندبخشی متعلق به گراف حلقه ای و کم ترین مقدار آن مربوط به گراف تک یال است، در حالی که بیش ترین مقدار درهم تنیدگی بین هر جفت کیوبیت در گراف تک یال و کم ترین مقدار آن مربوط به گراف کامل است.
تعیین میزان درهم‌تنیدگی در سامانه‌های کوانتومی، یکی از موضوعات مهم در نظریه‌ی اطّلاعات کوانتومی است. در این زمینه، مقیاس‌های متفاوتی برای تعیین میزان درهم‌تنیدگی سامانه‌های دوجزئی معرّفی شده است. مقیاس‌های درهم‌تنیدگی تلاقی و تنیدگی دو نمونه از این مقیاس‌ها هستند‏، که در حالت کلّی محاسبه‌ی آنها برای حالت‌های آمیخته‌ی دلخواه‏، بصورت تحلیلی امکان‌پذیر نیست. از این رو برای در دست داشتن تقریبی از میزان درهم‌تنیدگی‏، جدای از روش‌های عددی، یکسری حدهای بالا و پایین که به راحتی قابل محاسبه باشند برای آنها معرفی شده است. از طرف دیگر مقیاس‌های تلاقی و تنیدگی با مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی در محدوده‌های مشخّصی، دارای ارتباط هستند. در این مقاله با استفاده از حدهای بالا و پایین مقیاس‌های تنیدگی و تلاقی و با توجه به رابطه‌ی بین این مقیاس‌ها و مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی، حدهای بالا و پایینی برای مقیاس‌ درهم‌تنیدگی‌ رنی معرّفی می‌شود. سپس در یک سامانه‌ی اسپینی، کارآیی این حدود مورد بررسی قرار می‌گیرد.
یک سیستم اتمی چهارترازی نوع Y معکوس را در نظر می‌گیریم که در داخل یک کاواک حلقوی یک‌سویه قرار گرفته و با یک میدان موج کوتاه در حال اندرکنش است و هدف ما کنترل رفتار دوپایایی نوری آن است که در سوئیچ‌زنی تمام نوری کاربرد دارد. دو مؤلفۀ قطبش دایره‌ای یک پرتو کاوندۀ قطبیدۀ خطی ضعیفی را در نظر می‌گیریم که با این محیط مادی در اندرکنش‌اند و با گذار متفاوتی از هم متمایز شده‌اند. یک میدان جفت‌کنندۀ همدوس نیز با گذار اتمی متفاوتی می‌تابانیم. تحت شرایط حالت پایا، می‌توانیم وقوع دوپایایی نوری را با تغییر پارامترهای مختلفی نظیر نامیزانی فرکانسی میدان کاونده ( )، پارامتر مشارکت الکترونیکی (C)، بزرگی میدان الکترومغناطیسی (B) و همینطور با میدان قطبیدۀ دایره‌ای چپگرد یا راستگرد کنترل کنیم. همچنین، می‌توان دریافت که میدان خروجی پایدار کاواک نوری را با تنظیم شدت میدان ورودی می‌توان کنترل کرد. نشان داده شده است که میزان گذار دو پرتوی قطبیدۀ متعامد را در فرکانس‌های مختلف می‌توان با تنظیم شدت میدان خارجی به دست آورد. می‌توان پی برد که آستانۀ دوپایایی نوری را با بزرگی میدان مغناطیسی خارجی می‌توان کنترل کرد. همچنین مشاهده می‌شود با جابه‌جایی دو پرتوی قطبیدۀ متعامد، می‌توان دوپایایی نوری را به چندپایایی نوری تبدیل کرد. در مقالۀ حاضر، در حالت پایا و پاسخ گذرا، تأثیر میدان مغناطیسی خارجی را بر دوپایایی نوری یک سیستم اتمی چهارترازی در حضور پرتوی لیزری همدوس قوی بررسی کرده‌ایم. در اینجا، میدان کاونده شامل دو قطبش چپ‌گرد و راست‌گرد است، که هریک با گذار متفاوتی برهمکنش می‌کنند. به کمک ادوات و سیستم‌های نوری پیشرفته می‌توان نظریۀ دوپایایی نوری را به روش آزمایشگاهی جدیدی نیز بررسی و تأیید کرد.