量子相变是凝聚态物理中的重要现象, 在零温下, 自旋链系统中的量子相变是一种热涨落现象。Dzyaloshinsky-Moriya (DM) 相互作用的XY自旋模型近年来受到广泛关注。最近一项研究采用量子信息中的一个重要的量——量子Fisher信息研究XY模型的量子相变。同时, 也利用L₁范数和相干相对熵对该模型进行了研究。

利用量子关联来深入研究量子相变的临界行为受到广泛关注, 常见研究量子相变的自旋链系统包括XY, XXZ和LMG模型。量子Fisher信息(QFI)是量子度量衡学的核心量, 它提供了量子估计精度的界限, 在量子检测和估计中起到重要作用。作为一种重要的量子资源, 量子相干引起了人们极大的兴趣。其中L₁-范数和相干的相对熵是非常直观的相干度量, 具有易于计算和完全单调的特点。

图1  DM相互作用XY自旋链中的QFI, L₁范数和相干相对熵

具有Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用的XY模型已被广泛研究。然而, 只有为数不多的研究, 从量子关联在量子相变中所起的作用的角度, 考虑了这个模型。上饶师范学院的叶表良课题组, 利用QFI和量子相干性研究了各向异性DM相互作用XY链中的量子相变行为。这项工作最近发表在Sciene China Physics, Mechanics Astronomy 2018年第11期。

研究人员利用QFI和量子相干性确定了量子临界点, 结果表明, 随着DM相互作用的增加, 相干性(以L₁-范数和相对熵为特征)减小, 并且证明了DM耦合抑制量子相变。这些结果也展示了自旋系统中QFI、量子相干和量子相变之间密切联系。

Biao-Liang Ye, Bo Li, Zhi-Xi Wang, Xianqing Li-Jost, and Shao-Ming Fei, Quantum Fisher information and coherence in one-dimensional XY spin models with Dzyaloshinsky-Moriya interactions, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 61, 110312 (2018)

http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11433-018-9262-9

https://link.springer.com/article/10.1007/s11433-018-9262-9

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