量子关联与相干性:磁场中两比特各向异性XY模型

该团队研究了在外加均匀磁场 \( B \) 下具有各向异性相互作用的海森堡 \( XY \) 模型中的热量子关联和相干性。利用并发度 \(C\)、局域量子不确定性 (LQU)、Bell-Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) 非局域性 \( \mathbb{B}\) 以及相干性 \( C_l \) 作为量化指标,分析了磁各向异性 \( δ_m \)、耦合各向异性 \( δ_c \)、Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用 \( D \)、温度 \( T \) 和磁场 \( B \) 对量子资源的调控作用。在低温及相应磁场条件下,纠缠达到最大值,但在 \( δ_m = 0 \) 时会出现突然死亡,随着 \( δ_m \) 增大,该现象转变为平缓衰减,凸显了其稳定化作用。LQU 表明更强的各向异性会抑制量子关联,而 \( \mathbb{B} \) 则表现出非单调响应,并在临界场 \( B_c \) 处达到峰值。Bell-CHSH 非局域性违逆 (\( \mathbb{B} > 2 \)) 在低于 \( B_c \) 时持续存在,但热噪声 (\( T \geq 1 \)) 会将其抑制。相干性 \( C_l \) 对热涨落最为鲁棒,尤其当 \( δ_m \) 较高时,后者还能抑制突变的量子相变。DM 相互作用对于纠缠产生至关重要,且 \( D \) 和各向异性协同增强了关联的鲁棒性。该团队识别出一个热退化的层级结构:非局域性 (\( \mathbb{B} \)) 最先消失,其次是纠缠 (\( C \)),然后是一般量子关联 (LQU),而相干性 \( C_l \) 持续最久。这些结果展示了通过各向异性和外部参数对量子资源进行可调控制,为设计鲁棒的基于自旋的量子技术提供了启示。

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提交arXiv: 2026-06-05 08:52

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