三体作用对一维扩展Hubbard模型基态相图的影响

我们在一维扩展Hubbard模型(t-U-V)的基础上增加对角三体相互作用(P),研究了一维t-U-V-P模型的基态特性。通过玻色化方法和重整化群理论,我们在半满情况下得到了模型的基态相图。研究表明,三体作用会改变t-U-V模型的量子特性,导致更为丰富的基态相图。三条相变线把相平面分为四个不同的相区,即电荷密度波、自旋密度波、单相超导和三相超导态。此外,我们利用量子仿真讨论了相变性质。

三体作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中表面带隙孤子及其稳定性

数值研究了具有三体相互作用的均匀介质界面和半无限雅克比椭圆正弦势下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensate,BEC)中的表面带隙孤子及其稳定性.在平均场近似下,其动力学行为可用3次-5次Gross-Pitaevskii方程描述.首先用牛顿-共轭梯度法寻找表面带隙孤子,发现表面亮孤子仅当化学势小于0时才可于带隙内激发,但表面扭结孤子和气泡孤子既可存在于带隙中也可存在于能带中.然后采用线性稳定性分析和非线性动力学演化研究了孤子的稳定性,结果表明三体相互作用会明显影响表面亮孤子的稳定性,表面扭结孤子既有稳定的也有不稳定的,但表面气泡孤子均不稳定.

具有三体作用的玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子的演化(英文)

运用变分法研究了具有三体作用的玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子的演化特性,分析了调谐囚禁电势对暗孤子运动的影响。结果表明,囚禁在调谐势阱中的暗孤子将振动,势阱强度和三体作用的符号影响了暗孤子的演化,并改变了BEG系统的振动特性。

三体作用时玻色—爱因斯坦凝聚孤子的演化

利用变分法和数值模拟解G ross-P itaevsk ii-G inzburg方程,研究了原子的三体作用对波色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子的演化的影响,发现三体作用的影响大于两体作用的影响,并与三体作用是排斥还是吸引有关。其效果与势阱中的原子数、势阱系数和BEC孤子脉冲的初始宽度有关。

可快速计算水团簇三体作用强度的新方法

将水分子视为由2个O—H键偶极构成,再将水分子间的三体作用视为长程诱导作用和短程校正之和,使用Thole模型计算长程诱导作用,通过同时考虑不同水分子间的置换和同一个水分子中2个键偶极间的置换计算短程校正,从而提出了一个可快速计算水团簇三体作用强度的新方法.根据已报道的12347个水三聚体的结构和CCSD(T)三体作用能,确定了该方法所需参数.将该方法和所确定的参数应用于67个水团簇体系,计算这些体系的三体作用能,并与CCSD(T),MP2,M06-2X方法的计算结果进行比较.结果表明,相对于CCSD(T)方法的总三体作用能,本文方法的均方根偏差(RMSD)仅为3. 32 k J/mol,平均相对偏差(MRD)仅为2. 43%;对较大水团簇体系,该方法计算精度稍优于MP2方法,明显优于M06-2X方法,并且更快捷高效.

醇及脱氧核糖与水分子间三体作用强度的快速准确计算

快速准确预测醇及脱氧核糖分子与水形成的氢键复合物的三体作用强度,对准确模拟水环境下蛋白质和DNA的结构和功能至关重要.基于对多体极化作用的理解,在可极化偶极-偶极作用模型(PBFF)基础上,将体系中的极性化学键视为化学键偶极,通过模拟键偶极的极化计算了醇及脱氧核糖与水分子形成的氢键复合物的三体作用能.通过拟合甲醇与水氢键复合物的三体作用能随分子间距离变化的能量曲线确定了所需的参数.将模型和所确定的参数应用于计算更多的甲醇、乙醇及脱氧核糖与水氢键复合物的三体作用能,检验了模型的准确性和参数的可转移性.计算结果表明,可极化偶极-偶极作用模型及所确定的参数能够较好地预测具有不同结构的氢键复合物的三体作用强度,其精度可与MP2方法的计算精度相当.

三体作用下玻色-爱因斯坦凝聚中的PT-对称孤子

研究了三体相互作用对PT对称势中玻色-爱因斯坦凝聚体孤子的存在性和稳定性的影响.采用变分法解析得到了凝聚体的化学势、宽度和相位的表达式.发现三体相互作用可以显著地影响凝聚体的化学势、宽度和密度分布.且存在一个三体相互作用临界强度χc,当三体相互作用强度位于参数区间χc>χ0>0时,将会出现一个稳定的亮孤子.结合Vakhitov-Kolokolov(VK)稳定性分析,进一步证明该孤子是稳定存在的.

有限温度下含三体相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发特性

提出了一种描述有限温度下囚禁在谐振势肼中包含两体和三体相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的自洽模型,利用该模型讨论了三体相互作用对凝聚体转变温度、凝聚体和非凝聚体密度分布和凝聚体集体激发频率的影响.利用求得的凝聚体基态波函数和集体激发的本征函数计算了集体激发模和准粒子的耦合矩阵元,得到了最低集体激发模的朗道阻尼,讨论了三体相互作用对最低激发模的朗道阻尼的影响.

计及两体和三体作用下的二维凝聚体中的孤子特性

使用多重尺度法,解析地研究计及粒子间两体和三体同时作用下二维凝聚体中孤子的特性.结果发现,当凝聚体粒子间两体作用为排斥、三体作用为吸引时,凝聚体内会产生暗孤子环,且随着三体吸引作用的减弱,暗孤子环中心峰的高度逐渐降低,并当三体吸引作用消失时暗孤子环演化为一个完美的二维暗孤子.当两体和三体作用均为排斥时,凝聚体中的暗孤子的宽度和幅度随着三体排斥作用的加强而减小,且当三体作用强度增加到与两体作用同一数量级时,凝聚体产生坍塌现象.

三体相互作用对Si(001)2×1表面非对称dimer形成的影响

本文在Keating模型框架下,讨论了表面原子与衬底原子之间的二体及三体相互作用的对称性对Si(001)2×1非对称dimer形成的影响。在相互作用对称情况下,所得的dimer是对称的。二体相互作用的不对称对非对称dimer形成影响很小,而非对称dimer的形成主要来自于三体相互作用的不对称。

三体相互作用下Bessel型光晶格中物质波孤立子的稳定性研究

研究了两体和三体相互作用空间调制情形下Bessel型光晶格中准二维玻色-爱因斯坦凝聚体系中物质波孤立子的稳定性.利用标准的变分法程序,得出体系有效势能的表达式,进而根据有效势能结构给出了体系的稳定性条件.结果表明,在有Bessel型光晶格和没有Bessel型光晶格的情况下,体系均能形成稳定的孤立子解,但是有晶格参与时,体系有很大范围的稳定区间.另外,稳定性受两体相互作用和三体相互作用共同支配,其中两体相互作用对体系的稳定性起主导作用,三体相互作用和相互作用的空间调制只对稳定性起调节作用,但是在特定情况下,必须要有三体相互作用或者相互作用空间调制的参与才能形成稳定的孤立子解.

两体和三体相互作用下的非线性Landau-Zener隧穿的圈结构研究

在加速光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),当同时考虑两体和三体相互作用时,其能级结构、隧穿率出现了独特的特性.在一维加速光晶格中的BEC,当两体和三体相互作用参数满足一定条件时,非线性两能级体系的能级结构中出现了圈结构,研究得出了圈的宽度随两体和三体相互作用参数变化的关系,并由此分析圈结构的出现及其大小对BEC隧穿率的影响.

计及三体相互作用下凝聚体中孤立子的性质

计及凝聚体中粒子三体之间的相互作用,解析地研究了其中的孤立子性质。结果表明,计及三体相互作用下玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗孤子仍然能够稳定地传播。而且三体相互作用对凝聚体中的孤立子性质有重要的影响,随着三体相互作用强度的增强,暗孤子的幅度尽管保持不变,但其宽度却变窄。

带有三体相互作用的XXX自旋链模型的隐形传态

本文研究了基于一个带有多体相互作用(XZY-YZX型和XZX+YZY型)的三比特XXX海森堡自旋链模型的量子隐形传态.首先求出该模型的本征值和本征态,然后再以它在热平衡态下的纠缠为量子信道进行隐形传态并求出保真度的表达式.分别分析了不带三体相互作用和仅带一种三体相互作用及同时带两种三体相互作用的XXX模型的保真度与外磁场和温度的关系,得知仅带有XZX+YZY型三体相互作用的铁磁质海森堡XXX模型的隐形传态质量最好,并且工作时需要的外界磁场最小、温度相对较高,在实验上容易实现.

三体相互作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的带隙孤子及其稳定性

具有三体相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein Condensate,BEC)束缚于雅可比椭圆周期势中,在平均场近似下可用3-5次Gross-Pitaevskii方程(GPE)描述.首先利用多重尺度法对该系统进行了理论分析,将GPE化为一定态非线性薛定谔方程(Nonlinear Schr?dinger Equation,NLSE),并给出了一类带隙孤子的解析表达式.然后采用牛顿共轭梯度法数值得到了该系统中存在的两类带隙孤子,发现孤子的振幅随着三体相互作用的增强而减小,这与多重尺度法分析所得结论一致.最后用时间劈裂傅里叶谱方法对GPE进行长时间动力学演化以考察孤子的稳定性,发现系统中既存在稳定的带隙孤子,也存在不稳定的带隙孤子,且外势的模数会对孤子的结构和稳定性产生明显影响.

含三体相互作用的海森堡自旋链纠缠研究

研究了含三体相互作用的海森堡自旋链的能级和相应本征态的纠缠情况,详细分析了含有三个粒子的海森堡自旋链的纠缠,发现所有的纠缠态都为W态。给出三粒子海森堡自旋链在温度为零时的基态纠缠,发现反铁磁自旋链的基态不随各向异性、耦合强度等参数发生变化,铁磁自旋链的基态纠缠随各向异性因子和三自旋耦合项而改变。讨论了三比特自旋链在低温时的热纠缠,给出纠缠度表达式及其随温度、各向异性因子和耦合强度的变化关系。

三体相互作用下三势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定性研究

着重研究受到非弹性碰撞相互作用，即考虑有三体复合耗散和原子填充时三势阱中玻色－爱因斯坦凝聚体的动力学性质．运用三模近似，得到三个耦合的GP方程，用数值的方法得到不同散射长度的数值结果，展示了玻色－爱因斯坦凝聚体在零相位和“相位时，会出现自俘获及量子隧穿现象，且定态解的稳定性与相位有关．

含三体相互作用海森堡链的几何量子失谐

研究含三体相互作用和外加匀强磁场时海森堡XX自旋链的几何量子失谐特性,结果发现:对有限温度下的热平衡态,ZZZ型三体相互作用可用来有效增强系统边界量子比特之间的Bures距离量子失谐和Hellinger距离量子失谐,却不能用来增强对应的迹距离量子失谐;不同度量方式的几何量子失谐会给出不同的量子态态序。

三体相互作用与重子谱

计算了三体相互作用势在ＳＵ（６）对称态中的平均值，研究了三体相互作用势对重子谱的影响．所得到的能谱与实验符合得较好，表明三体相互作用势的影响是不能忽略的．

含三体相互作用XX模型的测量诱导非局域性

利用Bures距离测量诱导非局域性的概念研究含三体相互作用海森堡XX链的非局域性,讨论增强系统边界量子比特之间测量诱导非局域性的可调参数。对有限温度下的系统热平衡态,通过优化调节XZX+YZY或XZY-YZX型三体相互作用的强度和外加匀强磁场的强度,对应边界量子比特之间的Bures距离测量诱导非局域性得到有效提高。该结论可用于实现量子自旋系统的非局域性调控。