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扩展的Haldane-Shastry模型的研究及其物理应用
结题报告
批准号:
11205028
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
孙春芳
依托单位:
学科分类:
A2501.物理中的数学与计算方法
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
王庆勇、王刚成、都桂娇、郭校律
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中文摘要
Haldane-Shastry模型(H-S模型)是一种典型的、可积的长程相互作用模型,它和强关联系统、Yangian量子群等物理问题有着密切的联系。我们将借助拓扑基实现,构造并研究有意义的扩展的H-S模型,进而揭示二体、三体和四体等互作用的强弱分别对整体系统的物理性质的影响;描述其相应的拓扑性质,并进一步揭示拓扑基在此模型中具有的特殊物理性质。研究思路为:区分近邻和次近邻等互作用,由相应的Temperley-Lieb代数的生成元构造出H-S模型的哈密顿量族,进而使拓扑基成为哈密顿量族的共同本征态。在此基础上,思考扩展的H-S模型,也就是由哈密顿量族组合一个新的哈密顿量:同时包含二体、三体和四体等互作用,进而研究其相应的物理应用,并进一步讨论其能量基态和拓扑基态之间的对应关系。我们还将研究系统的几何相位和量子纠缠等物理问题
英文摘要
Haldane-Shastry model(H-S model), which is closely connected with strongly correlated systems and Yangian quantum groups, is one kind of typical.and integrable long-ranged interaction models. In this work, based on the spin realization of topological basis, we will construct and study a meaningful and extended H-S model for the purpose of finding the influences of two spins interaction, three spins interaction and four spins interaction on the physical applications of the whole system, describing its topological properties, and then revealing the particular physical properties of the topological basis in this system. The train of thought is that distinguishing the nearest and next-to-nearest neighbour interaction, the Hamiltonians family of the H-S model can be constructed from the corresponding Temperley-Lieb algebra generator, and then the topological basis states become the common eigenstates of the Hamiltonians family. Based on the above study, we will consider a extended H-S model, whose Hamiltonian, containing two spins interaction, three spins interaction and four spins interaction, will be combined by the Hamiltonians family of the H-S model. In the following, we will study the corresponding physical applications of the system. And then the relationship between the ground states of the system and the topological basis states will be discussed. Furthermore, we will investigate the geometric phase and quantum entanglement of the system, etc.
Haldane-Shastry 模型(H-S模型)是一种典型的、可积的长程相互作用模型, 它和强关联系统、Yangian量子群等物理问题有着密切的联系。在本项目执行期间:(1)我们成功的将拓扑基和H-S模型建立了联系。借助拓扑基自旋实现,我们研究了H-S模型的闭合四体链的哈密顿量族:不仅包含两体相互作用,同时还包含三体和四体相互作用。进而揭示了拓扑基的自旋实现在H-S模型中具有的特殊物理性质:拓扑基态对应系统的自旋单态;同时拓扑基态的个数和系统自旋单态的个数是相等的。在此基础上,利用Yangian代数,我们研究了系统的对称性和量子态的跃迁情况,揭示了Y(sl(2))算符在量子态跃迁中真正有效的作用部分;(2)我们成功探究了拓扑参数和量子纠缠之间的关系,发现拓扑参数对量子纠缠有很大的影响,同时给出了量子纠缠和拓扑参数之间的定量关系式;(3)我们研究了另外一种不同类型的拓扑基自旋实现,构造了相应的一套纠缠度都为最大值的正交完备基,可以用于量子信息传输;(4)我们成功的研究了N体d维系统对应的辫子关系,以及它在量子纠缠中的应用。结果表明,由推广的辫子矩阵生成的这套最大纠缠态可以被看作N体d维的Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)态;(5)在每一个比特处于不同环境的情况下,我们成功的研究了非绝热非阿贝尔的几何量子计算,构造了两个不对易的单比特门和一个非平庸的双比特门;(6)我们成功的研究了 Birman–Murakami–Wenzl(B–M–W)代数的两个自旋二分之一的物理实现,构造了相应的杨-巴克斯特方程的解。借助这组拓扑基实现,我们发现相应的杨-巴克斯特方程的解的投影表示正好是 J=1的Wigner D 矩阵。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Int. J. Quantum Inform.
影响因子:--
作者:刘博;薛康;王刚成
通讯作者:王刚成
DOI:10.1016/j.physleta.2012.09.043
发表时间:2010-01
期刊:Physics Letters A
影响因子:2.6
作者:Sun, Chunfang;Xue, Kang;Wang, Gangcheng;Wu, Chunfeng
通讯作者:Wu, Chunfeng
Non-adiabatic holonomic quantum computation in linear system-bath coupling.
线性系统浴耦合中的非绝热完整量子计算
DOI:10.1038/srep20292
发表时间:2016-02-05
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Sun C;Wang G;Wu C;Liu H;Feng XL;Chen JL;Xue K
通讯作者:Xue K
Topological basis realization for BMW algebra and Heisenberg XXZ spin chain model
BMW代数和海森堡XXZ自旋链模型的拓扑基础实现
DOI:10.1142/s0219749915500173
发表时间:2015-06
期刊:International Journal of Quantum Information
影响因子:1.2
作者:Kang Xue;Gangcheng Wang;Ying Liu;Chunfang Sun
通讯作者:Chunfang Sun
DOI:10.1007/s11128-013-0542-8
发表时间:2013-09
期刊:Quantum Information Processing
影响因子:2.5
作者:Chunfang Sun;Kang Xue;Gangcheng Wang;Chengcheng Zhou
通讯作者:Chengcheng Zhou
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