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

درهمتنیدگی دوبخشی و چندبخشی در گرافهای درهمتنیده

احمد آخوند, سعید حدادی, محمد علی چمن مطلق

Published Feb 20, 2019• 0 citations
Publisher

Abstract

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.

DOI
10.22055/jrmbs.2018.13972

Related papers

محاسبهی درهمتنیدگی حالتهای پایهی شبکهی ستارهای دو بعدی اسپینی

صغرا قنواتی, مجتبی جعفرپور

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

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

درهمتنیدگی کوانتومی و گذار فاز کوانتومی تحت اتلاف در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ با برهمکنش ژیالوسینکی - موریا

رضا افضلی, محسن صالح کوتاهی, جلال سبحانی

از آنجا که درهم‌تنیدگی یک مقوله کلیدی در اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود، بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‏تنیدگی و نقشی که جفت شدگی بین سیستم و محیط در تغییرات درهم‌تنیدگی کوانتومی و در نتیجه گذار فاز کوانتومی دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله، یک سیستم دوکیوبیتی در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ را که دارای برهم‌کنش ژیالوسینکی- موریا است، با در نظر گرفتن اتلاف کوانتومی با استفاده از دینامیک لیندبلد در نظر می‌گیریم. لازم به ذکر است این مدل به صورت گسترده‌ای در کار‌های اپتیکی و ماده چگال مورد استفاده قرار می‌کیرد . اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط و نیز اثر دما را بر تابع توافق سیستم، که در اینجا به عنوان شاخصی برای اندازه‌گیری درهم‏تنیدگی سیستم استفاده می‌شود، به دست می‌آوریم و نقشی را که پارامتر‌های برهم‌کنشی DM در تحول درهم‌تنیدگی بازی می‌کنند مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین با استفاده از مشتق تابع توافق، تأثیر اتلاف و پارامتر‌های برهم‌کنش DM را در گذار فاز کوانتومی به دست می‌آوریم. لازم به ذکر است بر هم کنش اسپین- مدار که نقش خود را از طریق پارامتر DM نشان می‌دهد تأثیر بسزایی بر روند اثر اتلاف بر میزان درهم‌تنیدگی و گذار فاز کوانتومی سیستم دارد. این نتایج در مباحث سیستم‌های کوانتومی در ابعاد نانو دارای اهمیت زیادی می‌باشد.

مجله پژوهش فیزیک ایران•Mar 15, 2013•0 citations

درهمتنیدگی گرمایی بین دواتم دوترازه جفت شده دربرهم کنش دو فوتونی غیرتبهگن با جفتگر کر غیرخطی هم محور

بشیر مجاوری, علیرضا دهقانی, M. A. Fasihi +1 more

دراین مقاله،هامیلتونی یک مدل، شامل برهمکنش دو اتم دو ترازه با یک جفتگر کر غیرخطی هم محور از طریق گذار دوفوتونی غیرتبهگن رامان معرفی شده است. فرض می شود که برهمکنش اتمها بصورت دوقطبی-دوقطبی بوده و همچنین کل سامانه با یک منبع گرمایی در تعادل گرمایی می باشد. عملگر تعداد برانگیختگی کل به عنوان ثابت حرکت سامانه، تجزیه فضای هیلبرت سامانه را به جمع مستقیم زیرفضاهای ناوردا فراهم می سازد. درنتیجه، هامیلتونی سامانه بصورت یک ماتریس بلوک قطری درمی آید. با قطری کردن هر کدام از بلوکها ویژه مقادیر و ویژه توابع هامیلتونی را محاسبه می کنیم. سپس حالت گرمایی سامانه را در فضای هیلبرت کل و هر کدام از زیرفضاهای برانگیخته بدست می آوریم. با استفاده از سنجه تلاقی، میزان درهمتنیدگی گرمایی بین اتمها را در فضای کل و زیرفضاهای آن محاسبه می کنیم. نهایتا تاثیر دما و پارامترهای سامانه را بر میزان درهمتنیدگی مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که در زیرفضاهای برانگیخته فرد، حالتهای درهمتنیده ی اتمی در مقابل افزایش دما مقاوم بوده و ثابت می مانند.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Nov 22, 2019•0 citations

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

در هم تنیدگی و گرمای ویژه در یک سیستم باز کوانتومی با اندرکنش جینز-کامینگ در طی فرآیند های غیرمارکوی

B. Pourali, بهزاد لاری, حسن حسن آبادی

در این بررسی، مدل اندرکنشی ژیانس-کامینگز که ذرات سیستم در معرض حمام بوزونی قرار دارند را در نظر می گیریم و فرض می کنیم که سیستم دارای دو ذره اسپین 1/2 با اندرکنش اسپینی تبادلی باشد. همچنین فرض بر آن است هر یک از ذرات سیستم در معرض حمام بوزونی جداگانه با توزیع فرکانسی لورنتس قرار دارند. با استفاده از معادله ون-لیوویل و اعمال تقریب بورن-مارکوف، ماتریس چگالی سیستم را به عنوان تابعی از زمان و دما درطی فرآیند های غیر مارکوی بدست می آوریم. فرمول جدیدی را برای محاسبه گرمای ویژه با استفاده از ویژه مقادیر ماتریس چگالی ارائه می دهیم. همچنین، درهمتنیدگی کوانتومی را به عنوان تابعی از دما و زمان و وپارامترهای موجود در هامیلتونی بررسی می کنیم. ما همچنین، از نمودارها ی بدست آمده برای درهمتنیدگی و گرمای ویژه، متوجه شدیم هنگامی که دمای سیستم به صفر میل می کند، حالت آن دارای بیشترین مقدار درهمتنیدگی کوانتومی بوده وگرمای ویژه نیزبرخلاف قانون سوم ترمودینامیک، واگرا می شود. همچنبن از نمودارها درمی یابیم، هنگامی که دستگاه در معرض محیط قرار می گیرد گرمای ویژه می تواند مقادیر منفی نیز داشته باشد. بنظر می رسد این موارد می تواند در طراحی گیتهای کوانتومی جامد دارای اهمیت باشد.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•May 21, 2020•1 citation

بازبهنجارش کوانتومی سنجه همدوسی در مدل آیزینگ عرضی

قادر نجارباشی, لیلا بالازاده

در این مقاله به بررسی نظریه گروه بازبهنجارش کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی در زنجیره‌ای یک‌بعدی از ذرات اسپین 1/2 می‌پردازیم. به این منظور، روابط بازگشتی را برای بازبهنجارش کوانتومی سنجه همدوسی در حالت پایه به کار می‌گیریم. نمودار سنجه همدوسی برحسب شدت میدان عرضی به ازای تعداد مراحل بازبهنجارش بیشتر، آشکارسازی نقطه‌‌ی گذار فاز کوانتومی مدل آیزینگ میدان عرضی را نشان می‌دهد که مبین آن است که سنجه همدوسی می‌تواند نشانگر مناسبی برای گذار فاز کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی باشد. هم‌چنین رفتار واگرایی حاکم بر مشتق سنجه همدوسی را در مجاورت نقطه بحرانی، به دست می‌آوریم. با وجود آن‌که سنجه همدوسی به پایه‌ای که ماتریس چگالی نوشته‌شده است، بستگی دارد، نتایج نشان می‌دهد که نقطه‌‌ی گذار فاز کوانتومی آشکارشده توسط سنجه همدوسی مستقل از پایه‌ی انتخابی است.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Apr 21, 2019•0 citations
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.
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
از آنجا که درهم‌تنیدگی یک مقوله کلیدی در اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود، بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‏تنیدگی و نقشی که جفت شدگی بین سیستم و محیط در تغییرات درهم‌تنیدگی کوانتومی و در نتیجه گذار فاز کوانتومی دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله، یک سیستم دوکیوبیتی در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ را که دارای برهم‌کنش ژیالوسینکی- موریا است، با در نظر گرفتن اتلاف کوانتومی با استفاده از دینامیک لیندبلد در نظر می‌گیریم. لازم به ذکر است این مدل به صورت گسترده‌ای در کار‌های اپتیکی و ماده چگال مورد استفاده قرار می‌کیرد . اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط و نیز اثر دما را بر تابع توافق سیستم، که در اینجا به عنوان شاخصی برای اندازه‌گیری درهم‏تنیدگی سیستم استفاده می‌شود، به دست می‌آوریم و نقشی را که پارامتر‌های برهم‌کنشی DM در تحول درهم‌تنیدگی بازی می‌کنند مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین با استفاده از مشتق تابع توافق، تأثیر اتلاف و پارامتر‌های برهم‌کنش DM را در گذار فاز کوانتومی به دست می‌آوریم. لازم به ذکر است بر هم کنش اسپین- مدار که نقش خود را از طریق پارامتر DM نشان می‌دهد تأثیر بسزایی بر روند اثر اتلاف بر میزان درهم‌تنیدگی و گذار فاز کوانتومی سیستم دارد. این نتایج در مباحث سیستم‌های کوانتومی در ابعاد نانو دارای اهمیت زیادی می‌باشد.
دراین مقاله،هامیلتونی یک مدل، شامل برهمکنش دو اتم دو ترازه با یک جفتگر کر غیرخطی هم محور از طریق گذار دوفوتونی غیرتبهگن رامان معرفی شده است. فرض می شود که برهمکنش اتمها بصورت دوقطبی-دوقطبی بوده و همچنین کل سامانه با یک منبع گرمایی در تعادل گرمایی می باشد. عملگر تعداد برانگیختگی کل به عنوان ثابت حرکت سامانه، تجزیه فضای هیلبرت سامانه را به جمع مستقیم زیرفضاهای ناوردا فراهم می سازد. درنتیجه، هامیلتونی سامانه بصورت یک ماتریس بلوک قطری درمی آید. با قطری کردن هر کدام از بلوکها ویژه مقادیر و ویژه توابع هامیلتونی را محاسبه می کنیم. سپس حالت گرمایی سامانه را در فضای هیلبرت کل و هر کدام از زیرفضاهای برانگیخته بدست می آوریم. با استفاده از سنجه تلاقی، میزان درهمتنیدگی گرمایی بین اتمها را در فضای کل و زیرفضاهای آن محاسبه می کنیم. نهایتا تاثیر دما و پارامترهای سامانه را بر میزان درهمتنیدگی مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که در زیرفضاهای برانگیخته فرد، حالتهای درهمتنیده ی اتمی در مقابل افزایش دما مقاوم بوده و ثابت می مانند.
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 بررسی، مدل اندرکنشی ژیانس-کامینگز که ذرات سیستم در معرض حمام بوزونی قرار دارند را در نظر می گیریم و فرض می کنیم که سیستم دارای دو ذره اسپین 1/2 با اندرکنش اسپینی تبادلی باشد. همچنین فرض بر آن است هر یک از ذرات سیستم در معرض حمام بوزونی جداگانه با توزیع فرکانسی لورنتس قرار دارند. با استفاده از معادله ون-لیوویل و اعمال تقریب بورن-مارکوف، ماتریس چگالی سیستم را به عنوان تابعی از زمان و دما درطی فرآیند های غیر مارکوی بدست می آوریم. فرمول جدیدی را برای محاسبه گرمای ویژه با استفاده از ویژه مقادیر ماتریس چگالی ارائه می دهیم. همچنین، درهمتنیدگی کوانتومی را به عنوان تابعی از دما و زمان و وپارامترهای موجود در هامیلتونی بررسی می کنیم. ما همچنین، از نمودارها ی بدست آمده برای درهمتنیدگی و گرمای ویژه، متوجه شدیم هنگامی که دمای سیستم به صفر میل می کند، حالت آن دارای بیشترین مقدار درهمتنیدگی کوانتومی بوده وگرمای ویژه نیزبرخلاف قانون سوم ترمودینامیک، واگرا می شود. همچنبن از نمودارها درمی یابیم، هنگامی که دستگاه در معرض محیط قرار می گیرد گرمای ویژه می تواند مقادیر منفی نیز داشته باشد. بنظر می رسد این موارد می تواند در طراحی گیتهای کوانتومی جامد دارای اهمیت باشد.
در این مقاله به بررسی نظریه گروه بازبهنجارش کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی در زنجیره‌ای یک‌بعدی از ذرات اسپین 1/2 می‌پردازیم. به این منظور، روابط بازگشتی را برای بازبهنجارش کوانتومی سنجه همدوسی در حالت پایه به کار می‌گیریم. نمودار سنجه همدوسی برحسب شدت میدان عرضی به ازای تعداد مراحل بازبهنجارش بیشتر، آشکارسازی نقطه‌‌ی گذار فاز کوانتومی مدل آیزینگ میدان عرضی را نشان می‌دهد که مبین آن است که سنجه همدوسی می‌تواند نشانگر مناسبی برای گذار فاز کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی باشد. هم‌چنین رفتار واگرایی حاکم بر مشتق سنجه همدوسی را در مجاورت نقطه بحرانی، به دست می‌آوریم. با وجود آن‌که سنجه همدوسی به پایه‌ای که ماتریس چگالی نوشته‌شده است، بستگی دارد، نتایج نشان می‌دهد که نقطه‌‌ی گذار فاز کوانتومی آشکارشده توسط سنجه همدوسی مستقل از پایه‌ی انتخابی است.