استفاده از مدل هایزنبرگ در تولید همبستگی کوانتومی توسط کانال کوانتومی محلی

Tara Moradi, مالک باقری هارونی, محمد حسین نادری

سمیه شاکری, Zohreh Mahmoodi, علیرضا بهرامپور

مقصود سعادتی نیاری

محدثه مداحی, فرناز فرمان, علیرضا بهرامپور

پوهنمل حامد طیب, یما اصیل

ناسازگاری مشاهده‌پذیرها یکی از مفاهیم بنیادی در میخانیک کوانتومی است که ریشه در ساختار ریاضی عملگرهای کوانتومی و اصل عدم قطعیت دارد، که نقش مهمی در تبیین رفتار سیستم‌های کوانتومی، نظریه اندازه‌گیری، تحلیل اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی ایفا می‌کند. در سال‌های اخیر هم‌زمان با گسترش تحقیقات در حوزه اطلاعات و پیچیدگی کوانتومی، توجه محققان به بررسی عوامل مؤثر بر رفتار مشاهده‌پذیرهای ناسازگار و چگونگی ارتباط آن‌ها با ساختار اطلاعاتی سیستم‌های کوانتومی معطوف شده است، با وجود مطالعات گسترده درباره ناسازگاری مشاهده‌پذیرها و پیچیدگی کوانتومی نقش پیچیدگی محلی در شکل‌گیری و تقویت ناسازگاری مشاهده‌پذیرها همچنان به‌صورت کامل روشن نشده است، از این‌رو هدف تحقیق حاضر بررسی و تبیین نقش پیچیدگی محلی در ناسازگاری مشاهده‌پذیرها و تحلیل تأثیر ساختار محلی عکس­العمل­های متقابل بر رفتار اندازه‌گیری در سیستم‌های کوانتومی است. این تحقیق با استفاده از روش توصیفی ـ تحلیلی و مبتنی بر مطالعه منابع معتبر علمی، نظریه عملگرها، جبر جابجاگرها، نظریه اطلاعات کوانتومی و مدل‌های چند ذره‌ای کوانتومی انجام شده است. در این راستا، ارتباط میان پیچیدگی محلی، توزیع اطلاعات کوانتومی، درهم‌تنیدگی و میزان ناسازگاری مشاهده‌پذیرها مورد بررسی قرار گرفت و چارچوبی مفهومی برای تبیین این رابطه ارائه شده است. یافته‌های تحقیق نشان می‌دهد که افزایش پیچیدگی محلی در بسیاری از سیستم‌های کوانتومی می‌تواند به افزایش همبستگی‌های کوانتومی و تغییر ساختار جابجاگرهای مؤثر منجر شود و در نتیجه سطح ناسازگاری مشاهده‌پذیرها را تحت تأثیر قرار دهد. همچنین نتایج حاکی از آن است که پیچیدگی محلی می‌تواند به‌عنوان یکی از عوامل کلیدی در درک بهتر جریانات اندازه‌گیری کوانتومی، فروپاشی همدوسی کوانتومی و توسعه سیستم­های پیشرفته اطلاعات کوانتومی مورد توجه قرار گیرد.

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.