马约拉纳星体表象下大自旋系统的动力学及几何相位研究

批准号:
11405008
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
刘昊迪
依托单位:
学科分类:
A2502.量子物理与量子信息
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁宗强、徐瑞华
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中文摘要
大自旋系统是量子物理中一个重要系统,联系着量子信息、量子计算以及冷原子物理等领域的发展,具有很高的理论意义和应用价值。大自旋系统在结构上等价于由多个自旋1/2粒子组成的复合系统,这为人们研究这些新领域中的量子多体效应提供了一个重要平台。近年来,大自旋系统的马约拉纳星体表象引起了人们的广泛关注。在马约拉纳星体表象中,大自旋系统中量子态的演化可由多个马约拉纳星在布洛赫球面上的运动直观地展现出来,这为人们研究大自旋系统提供了一个新的思路。本项目将以马约拉纳星体表象为工具,对大自旋系统的几何相位、纠缠以及其他动力学性质进行研究。通过利用马约拉纳星体表象表示大自旋系统的物理特性和物理现象,展示其中马约拉纳星在量子多体效应中发挥的作用。以此对现有理论进行补充、发展并且发掘其中的新方法和新效应。在此基础上,进一步对马约拉纳星体表象进行推广,使其能在更广泛的领域发挥作用。
英文摘要
Large spin is an important system of quantum physics, and connects with the development in the fields of quantum information, quantum computation and cold atom physics. It is an active research topic with higher academic and practical values. Large spin system possesses the same structure of a composite system composed of many spin-1/2 particles, providing an important way of studying quantum many body effect in these new fields. In recent years, the Majorana’s stellar representation of large spin system has attracted much attention. In Majorana’s stellar representation, the evolution of quantum state in large spin system can be intuitively represented by the Majorana stars on the Bloch sphere. This supplies a new method for studying large spin system. By taking the Marjorana’ s stellar representation as principle instrumentality, the project will study the features of large spin system, such as geometric phase, quantum entanglement and other dynamic properties. By representing the physical properties and phenomena in Majorana's stellar representation, we will explore the role played by the Majorana stars in many body effects. On this account, we will improve the exist theory as well as exploring new methods and effects. Based on these, we will also extend the Majorana’s stellar representation and make it work in a wider range.
大自旋系统是量子物理中一个重要系统,联系着量子信息、量子计算以及冷原子物理等领域的发展,具有很高的理论意义和应用价值。大自旋系统在结构上等价于由多个自旋1/2粒子组成的复合系统,这为人们研究这些新领域中的量子多体效应提供了一个重要平台。近年来,大自旋系统的马约拉纳星体表象引起了人们的广泛关注。在马约拉纳星体表象中,大自旋系统中量子态的演化可由多个马约拉纳星在布洛赫球面上的运动直观地展现出来,这为人们研究大自旋系统提供了一个新的思路。在本项目中,我们对马约拉纳星体表象下大自旋系统的量子态进行了深入系统的研究。在具体实施过程中。我们结合当前国际前沿动态和发展趋势,以马约拉纳星体表象为核心,以高维量子态的特性为研究对象,分别从解析推导和数值模拟两方面对大自旋系统的几何相位、对称多量子比特纯态纠缠的分类和度量、非线性Landau-Zener隧穿及双阱BEC模型的动力学演化等问题进行了深入研究,获得了一系列成果,为研究大自旋系统中的几何和拓扑效应、多体量子态的精确演化以及多体量子纠缠提供了新的方法、思路。以此为基础,我们还将马约拉纳星体表象推广到了任意对称性,使这一直观的方法获得了更广泛的应用前景。此外,我们研究了量子信息和量子光学中近年来的一些热点问题。在项目实施的3年中 (2015-2017),共发表有标注基金资助的SCI论文10篇。
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
Dissipative preparation of a tripartite singlet state in coupled arrays of cavities via quantum feedback control
通过量子反馈控制在空腔耦合阵列中耗散制备三方单重态
DOI:10.1103/physreva.94.032307
发表时间:2016-07
期刊:Physical Review A
影响因子:2.9
作者:Shao X. Q.;Wang Z. H.;Liu H. D.;Yi X. X.
通讯作者:Yi X. X.
Majorana Representation and Mean Field Approach for Interacting-Boson System
相互作用玻色子系统的马约拉纳表示和平均场方法
DOI:10.1088/0253-6102/68/4/439
发表时间:2017
期刊:Communications in Theoretical Physics
影响因子:3.1
作者:Liu Hao-Di;Fang Jie;Zheng Tai-Yu
通讯作者:Zheng Tai-Yu
Majorana representation for the nonlinear two-mode boson system
非线性双模玻色子系统的马约拉纳表示
DOI:10.7498/aps.66.160302
发表时间:2017
期刊:Acta Physica Sinica
影响因子:1
作者:Fang Jie;Han Dong-Mei;Liu Hui;Liu Hao-Di;Zheng Tai-Yu
通讯作者:Zheng Tai-Yu
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
DOI:10.1103/physreva.94.022123
发表时间:2016-08-31
期刊:PHYSICAL REVIEW A
影响因子:2.9
作者:Liu, H. D.;Fu, L. B.
通讯作者:Fu, L. B.
东北师范大学理论物理量子开放系统中的非厄米物理团队研究和交流平台建设
- 批准号:12147206
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2021
- 负责人:刘昊迪
- 依托单位:
基于Majorana表象的量子多体效应研究
- 批准号:11875103
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:刘昊迪
- 依托单位:
国内基金
海外基金
