热纠缠态表象的建立及其在密度矩阵中的应用

• 作者: 任刚 张文海
• 来源期刊: 常州大学学报（自然科学版）
• 关键词: 热场动力学 配分函数 虚态矢 热纠缠态表象
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 数理科学|Mathematics and Physics
• 页码范围: 88-92
• 页数: 5页
• 分类号: O431.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-0411.2021.02.012

摘要

量子系统与热库之间存在量子纠缠,类比于双光子之间的纠缠,可以建立热纠缠态表象,从而便于计算和分析量子系统的热演化规律.首先根据热场动力学理论,引入虚希尔伯特空间后,使原有的希尔伯特空间扩大为2个.然后,在极高温状态下,推导出热真空态的显式形式,即|0(β)〉=(1-e-βω)1/2 exp(e-βω/2a?(a)?)|0,(0)〉.接着,将平移算符作用于热真空态,得到热纠缠态表象的具体形式,即|η〉=(-1/2|η|2+ηa?-η*(a)?+a?(a)?)|0,(0)〉.研究结果表明,在热纠缠态表象中可以直接得到任意量子态在热环境中的演化情况.取平移热态为实例,理论计算结果说明,低温条件下,平移热态演变为无热噪声的相干态.