Investigation of thermal entanglement in quantum information theory

Bahmani, Bahram and Najarbashi, Ghader and Balazadeh, Leila (2016) Investigation of thermal entanglement in quantum information theory. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (بررسی درهم¬تنیدگی گرمایی در نظریه¬ی اطلاعات کوانتومی)
Bahram Bahmani.pdf

Download (987kB)
Official URL:


Thermal entanglement of spins are investigated in the several Heisenberg models by using of various entanglement measures, and we will evaluate the quantity of thermal entanglement with different parameters of the system (such as, magnetic field, temperture, impurity and different components of interaction). In part of proceduring, we will show that entanglement between two spins have a gaussian profile at the low temperature, and we show that there exists a relation between the QPT and the entanglement in three – qubit Heisenberg chain under the effect of impurity. In fact, QPT is the structure change in property of the ground state at the many–body system, which occures at absolute zero temperature and is purely driven by quantum fluctuation. This transitions appear with the change of a physical parameter. Thus we expect that phase transitions and critical behavior of systems can be explained by entanglement. Also, we investigate the entanglement in pure and thermal cluster states and pay attention to entanglement generation from thermal spin states inputed in a beam spliter. Then, thermal entanglement of Bosonic atoms are investigated in an optical lattices with nonlinear couplings and inhomogeneous magnetic field parameters by using of Negativity measure. We understand from the receiving results that nonlinear coupling coefficient support to entanglement can be improve under antiparalel magnetic field. Finally, we investigate quantum Teleportation at the Heisenberg model in presence of system impurity, as the result of quantum entanglement. We will demonstrate that the Fidelity average, as the measure for evaluation quantum Teleportation, can be controled by modulating magnetic field and impurity parameter Keywords: Beam Spliter, Closest Separable State, Concurrence, Entanglement, Fidelity Average, Generation Entanglement, Ground State Entanglement, Heisenberg Model, Impurity, Inhomogenous, Negativity, Nonlinear Coupling, Normal Lattice, Pure Cluster States, Pure state, Quantum Phase Transition, Quantum Teleportation, Thermal Entanglement.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی درهم¬تنیدگی گرمایی در نظریه¬ی اطلاعات کوانتومی
Persian Abstract: درهم¬تنیدگی گرمایی اسپین¬ها در چندین مدل هایزنبرگ با استفاده از انواع سنجه¬های درهم¬تنیدگی مورد مطالعه قرار می¬گیرد و میزان درهم¬تنیدگی گرمایی را با پارامترهای مختلفی از سیستم (مثل میدان مغناطیسی، دما، ناخالصی سیستم و مؤلفه¬های برهم¬کنشی مختلف) ارزیابی خواهیم کرد. در بخشی از این کارها، نشان خواهیم داد که درهم¬تنیدگی بین دو اسپین در دماهای کم نموداری گؤسی دارد، و در یک زنجیره¬ی سه¬کیوبیتی مدل هایزنبرگ تحت تأثیر ناخالصی نشان می¬دهیم که رابطه¬ای نسبی بین درهم¬تنیدگی و گذار فاز کوانتومی برقرار است. در واقع گذار فاز کوانتومی تغییری ساختاری در خاصیت حالت پایه است، دریک سیستم چند ذره¬ای، که در یک دمای صفر مطلق رخ می¬دهد و با نوسانات کوانتومی همراه است. این گذارها با تغییر یک پارامتر فیزیکی به وجود می¬آیند. پس انتظار داریم که گذارهای فازی و رفتار بحرانی سیستم¬ها توسط درهم¬تنیدگی توصیف شود. همچنین درهم¬تنیدگی را در خوشه حالت¬های خالص و گرمایی بررسی می¬کنیم و به تولید درهم¬تنیدگی از طریق حالت¬های گرمایی اسپین¬های ورودی به یک شکافنده¬ی پرتوها را می¬پردازیم. در ادامه، درهم¬تنیدگی گرمایی اتم¬های بوزونی در شبکه¬های اپتیکی را با پارامترهای میدان مغناطیسی ناهمگن و برهم¬کنش¬های غیر خطی از طریق سنجه¬ی منفیت بررسی می¬شود. از نتایج به دست آمده خواهیم فهمید که ضریب جفت¬شدگی غیرخطی به ایجاد درهم¬تنیدگی گرمایی کمک می¬کند و درهم¬تنیدگی تحت یک میدان مغناطیسی پاد موازی می¬تواند بهبود یابد. در پایان کار به بررسی دوربری کوانتومی در مدل هایزنبرگ، به عنوان نتیجه¬ای از درهم¬تنیدگی کوانتومی، در حضور ناخالصی سیستم خواهیم پرداخت. نشان خواهیم داد که میانگین وفاداری، به عنوان سنجه¬ای برای ارزیابی دوربری کوانتومی، می¬تواند با کنترل پارامتر ناخالصی و میدان مغناطیسی تنظیم شود. كليد واژه¬ها: تلاقی، تولید درهم¬تنیدگی، جفت¬شدگی غیرخطی، حالت خالص، خوشه حالت¬های خالص، درهم¬تنیدگی، درهم-تنیدگی گرمایی، درهم¬تنیدگی حالت پایه، دوربری کوانتومی، شبکه عادی، شکافنده¬ی پرتو، گذار فاز کوانتومی، مدل هایزنبرگ، منفیت، میانگین وفاداری، ناخالصی، ناهمگنی، نزدیک¬ترین حالت جداپذیر.
Najarbashi, GhaderUNSPECIFIED
Balazadeh, LeilaUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Divisions > Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Divisions: Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Date Deposited: 14 Oct 2018 13:19
Last Modified: 14 Oct 2018 13:19

Actions (login required)

View Item View Item