سمینار کارشناسی ارشد فیزیک هسته ای کاربردی با عنوان
تئوری کوانتومی اتلاف: مفاهیم وکاربردهایش برای درهم تنیدگی کوانتومی
چکیده
سه موضوع در ارتباط باهم در این کار مورد بحث قرار گرفته است: دینامیک لیندبلد سیستم های اتلافی کوانتومی ؛ درهم تنیدگی کوانتومی در سیستم های مرکب و مقداردهی شان بر مبنای آنتروپی تسلایز و روش های دیگر؛ مقاومت درهم تنیدگی کوانتومی تحت اتلاف. بعد از یک نگاه اجمالی بر تئوری لیندبلد كه برای توصیف سیستم های اتلافی کوانتومی به كار برده می شود، ایده درهم تنیدگی کوانتومی در سیستم های کوانتومی مرکب را با توصیف درهم تنیدگی سیستم سه ذره ای، كه تحت اثرات اتلاف قرار گرفته است را توضیح می دهیم. این نتایج در مبحث سیستم های نانومتریک کوانتومی که از زمینه های تحقیقاتی رایج است بسیار مفید می باشند.
کلید واژه:
دینامیک لیندبلد
تئوری کوانتومی اتلاف
درهم تنیدگی کوانتومی
مقدمه
مسائل مربوط به سیستم های کوانتومی باز از زمان آغاز مکانیک کوانتومی از موضوعات اساسی پیرامون تئوری کوانتومی بوده اند. اهمیت این زمینه تحقیقاتی باعث شده است که کارهای محققان در این میدان به رشته های مختلفی همچون فیزیک حالت جامد، شیمی فیزیک، بایو فیزیک، تئوری اندازه گیری کوانتومی، کوانتوم اپتیک، فیزیک ذرات و هسته ای کشیده شود و کار در این زمینه به یک رشته خاص محدود نشود. از این رو استفاده از این رویکرد در رشته های بالا به طور گسترده استفاده شده و هنوز استفاده می شود.
در مواجه شدن با دنیای واقعی، با سیستم های فیزیکی برخورد می کنیم که در تماس با محیط اطراف خود هستند و عملاً با آن ها برهمکنش انجام می دهند برخلاف آنچه که ما در مسائل معمول مکانیک کوانتومی با آن روبرو هستیم که یک سیستم فیزیکی به صورت کاملاً منزوی و مجزا از محیط در نظر گرفته شده است و تحولات آن بدون هیچگونه اثرات اتلاف و اختلالی مورد بررسی قرار گرفته اند. درهم تنیدگی کوانتومی یکی از ویژگی بسیار جالب مکانیک کوانتومی بوده و نقش اساسی در بسیاری از زمینه های جدید اطلاعات کوانتومی دارد. بررسی کردن سیستم های کوانتومی برای وجود حالت های درهم تنیده در سال های اخیر وسعت بسیار پیدا کرده است.
شرایطی که سیستم فیزیکی در آن قرار دارد نقش بسزایی در وجود و تحولات در هم تنیدگی و در آن سیستم دارد. یافتن سیستم های در هم تنیده که با محیط اطرافشان در ارتباط بوده و به عبارتی سیستم باز محسوب می شود از اهمیت دو چندانی برخوردار می باشد. از این رو در این کار تلاش برای این است که درک درستی از درهمتنیدگی این نوع سیستم ها و تحولات شان بدست بدهیم.
فهرست مطالب
فهرست علایم ونشانه‌ها ح
فهرست جدول‌ها و
فهرست شکل‌‌ها ز
فصل 1- مقدمه 1
1-1- پیشگفتار 1
1-2- هدف ازاین الگو 2
فصل 2- تئوری اتلاف کوانتومی 3
2-1- آشنایی. 3
2-2- سیستم کلاسیکی اتلافی 5
2-3- سیستم کوانتومی اتلافی 8
2-4- معادله لیندبلد 12
2-5- بدست آوردن معادله لیندبلد 14
فصل 3- تئوری آنتروپی تسلایز کوانتومی 29
3-1- آنتروپی تسلایز کلاسیکی 29
3-2- آنتروپی تسلایز کوانتومی 31
فصل4-تئوری درهم تنیدگی کوانتومی 32
4-1- تاریخچه 32
4-2- درهم تنیدگی کوانتومی 35
4-3- تعریف درهم تنیدگی کوانتومی 36
4-4- شواهد و ردپای درهم تنیدگی 40
4-5- معیار های اندازه گیری درهم تنیدگی 43
4-6- ایده درهم تنیدگی : سیستم های سه کیوبیتی 45
فصل5-کنترل درهم تنیدگی 56
نتیجه گیری. 58
فهرست مراجع 59
واژه نامه فارسی به انگلیسی 61
واژه نامه انگلیسی به فارسی 63
فهرست جدول‌ها
جدول 1: طبقع بندی حالت های درهم تنیده سه ذره 53
فهرست شکل‌‌ها
شكل1: فضای حالت سه کیوبیت. 54
شكل 2: فضای درهم تنیدگی سه کیوبیت. 55
فهرست علایم و نشانه‌ها
علامت اختصاری
ضریب میرایی
فرکانس طبیعی
ماتریس یا عملگر چگالی
آنتروپی
دما
هامیلتونی سیستم فیزیکی
ثابت پلانک
زمان
جرم
