博士论文-量子多体系统中的动力学
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴宁
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 常哲 |
| 关键词 | 多体系统 动力学 量子相变 开放量子系统 相干能量传输 |
| 学位专业 | 理论物理 |
| 中文摘要 | 近年来, 随着诸如低温物理学与超快非线性光谱技术的飞速发展, 使得对封闭或开放量子系统动力学行为的实验观测成为可能. 在封闭系统中存在着一大类具有零温量子相变的量子临界系统. 由于许多量子相变往往在朗道-金兹堡框架之外, 如何普遍刻画量子相变是重要和必要的. 本文首先介绍了量子相变的基本概念与最近几年发现的一些静态刻画量. 然后详细阐述我们从动力学层面刻画量子相变所作的一个尝试. 基于横场量子伊辛模型的精确解我们研究了倒逆磁场由无穷大透热淬火到不同有限值后最近邻自旋的纠缠演化行为, 发现纠缠达到第一个极大峰的时间对倒逆磁场的导数在量子相变点具有极小值. 其他作者的后续工作表明该量的低能行为可以准确给出伊辛普适类的临界指数. 接着我们介绍了作为动力学量的Loschimidt回声与贝里相位是如何反映量子相变行为的, 并阐明了以往文献中关于量子XY模型在一类特殊幺正变换下产生的贝里相位与磁化强度的关系, 从而明确了贝里相位及其对外参数一阶偏导在相变点附近奇异性的来源. 然后我们综述了经典与量子临界系统非绝热动力学过程中缺陷产生问题研究的最新进展. 在开放量子系统部分, 我们详细地论述了处理量子开放系统常用的量子马尔可夫主方程理论及其向绝热演化系统的一个扩展. 接着我们介绍了光合作用系统中的相干能量传输在实验与理论上的进展. 们将量子主方程用于一个同时具有局域和反对称非局域电声子耦合的二聚体系统的共振能量传输中. 我们发现在温度一定时非局域耦合会显著提高能量传输的相干性. 由于我们的系统对两分子是不对称的, 这导致了系统新奇的长时行为. 我们发现最终由施体分子转移到受体分子的净能量在不同的非局域耦合强度下会对温度产生明显不同的依赖性: 在非局域耦合强度的某一阈值下, 最大净传能发生在有限温度; 而在阈值之上时, 最大净传能发生在绝对零度. 目前研究光合作用系统相干传能的工作几乎都只考虑局域电声耦合, 我们的工作为正确揭示光合作用系统中的长时量子相干性的来源提供了一个可能. |
| 学科主题 | 理论物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209311]  |
| 专题 | 高能物理研究所_理论物理室_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴宁. 博士论文-量子多体系统中的动力学[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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