量子点自旋环境下可控电子自旋纠缠动力学

量子计算和通讯的一个重大难点是退纠缠(disentanglement)问题，即能否在实际应用要求的时间内尽可能地保持量子器件之间一定的纠缠度（可看作一类特殊的非定域相干性）。而当前基于纳米尺度上的半导体量子点实验表明：以互相纠缠的电子自旋为量子器件（量子比特或量子门）的设计具有非常好的可扩展性和可控性，其理论模型为处于核自旋环境下的开放的中心自旋体系。我们将通过研究系统-环境相互作用下的开放量子系统的演化和计算方法，掌握小量子体系与自旋环境相互作用、调节、耦合、反馈的动力学特征；并通过对Hamiltonian的特定修饰，达到调控中心体系量子耗散（包括量子相干性和纠缠度的下降）的程度和迟豫时间、以及利用纠缠特性传输量子态的目的。从而为量子信息进一步的实验研究提供可行性依据、理论基础和新的思路方法。这对量子力学若干基础问题，如量子纠缠的实质也具有一定意义。