وافازي اسپين مركزي در برهم كنش با انباره ي آيزينگ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

دكتري

يكي از مهم‌ترين ويژگي‌‌هاي سامانه‌ي كوانتومي، همدوسي است. زماني كه سامانه‌ي كوانتومي منزوي نباشد و در تماس با محيط قرار بگيرد همدوسي از بين مي‌رود و واهمدوسي رخ مي‌دهد. واهمدوسي يكي از محدودكننده‌ترين عوامل در فناوري‌هاي كوانتومي به شمار مي‌آيد. يكي از مسثله‌هاي اصلي در فناوري‌هاي كوانتومي، حفظ و نگه‌داري حالت‌هاي همدوس و طولاني شدن زمان همدوسي است. در اين رساله به منظور شناخت اثر محيط بر همدوسي سامانه‌ي كوانتومي، از مدل حمام اسپيني كه در آن اسپين الكترون (سامانه‌ي كوانتومي) به عنوان اسپين مركزي در برهم‌كنش با انباره‌اي از اسپين‌هاي ديگر به عنوان محيط قرار دارد، استفاده كرديم و به بررسي اثر برهم‌كنش بين اسپين‌هاي انباره بر ديناميك اسپين مركزي پرداختيم. به اين منظور فرض كرديم كه انباره‌اي متشكل از N اسپين در تعادل گرمايي با محيط خارجي به سر مي‌ برد و برهم‌كنش بين اسپين‌هاي آن از مدل آيزينگ بلند برد پيروي مي‌كند. سپس حل تحليلي براي ديناميك اسپين مركزي، به دست آورديم و ثابت كرديم كه اين حل دقيق با ميانگين N نوسانگر در هنگرد بندادي برابر است. بسامد هر نوسانگر به قدرت برهم‌كنش بين اسپين مركزي و اسپين‌هاي انباره و هم چنين به مغناطش انباره بستگي دارد. از آن جايي كه در مدل آيزينگ گذار فاز در دماي بحراني بحراني رخ مي‌دهد و برهم‌كنش بين اسپين‌هاي انباره از مدل آيزينگ پيروي مي‌كند، زمان وافازي به دماي بحراني بستگي پيدا مي‌كند. علاوه بر اين، هم‌ارزي ديناميك وافازي اسپين مركزي را براي انباره‌‌ي آيزينگ كلاسيك و انباره‌ي كوانتومي اثبات مي‌كنيم. بنابراين، ديناميك وافازي اسپين مركزي با انباره‌ي اسپين كوانتومي را مي‌توان با مدل انباره‌ي اسپين كلاسيك بسيار ارزان‌تر بازتوليد كرد. اين نتايج را مي‌توان در تعدادي از سامانه‌هاي كوانتومي مورد استفاده در حسگري كوانتومي مانند مراكز رنگ در جامدات يا نقاط كوانتومي به كار برد.

236884

ماده چگال

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان