Prefect Transfer of Quantum States on Spin Chain with Dzyaloshinskii- Moriya interaction in inhomogeneous Magnetic field
在本工作中，我们利用一个改进的Dzyaloshinskiii-Moriya模型的哈密顿量，研究了量子态在自旋网络上的完全转移。在本文中，我们计算保真度，其中保真度取决于磁场和其他参数。然后，通过数值分析表明，转移态的保真度由磁场$B$、交换耦合$J$和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用$D$决定。我们还发现在条件$B \gg Γ^2ω^{N/2}$下量子态的完美转移是可能的，其中$Γ=((J+iD)/2)$和$ω=Γ^*/ Γ$。
2010-10-01 math-ph math.MP quant-ph
Local fermion density in inhomogeneous free-fermion chains: a discrete WKB approach
Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
本文提出了一种离散WKB方法，用于研究非均匀自由费米链中局部费米子密度分布，提供了理解纠缠熵抑制的理论框架。
2026-02-10 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Currents in non-equilibrium steady states of open inhomogeneous $XX$-spin chains
本文研究非均匀XX自旋链在非平衡稳态下的自旋流与热流，利用特殊函数对角化单粒子哈密顿量得到闭式表达式，并证明破坏镜像对称的非均匀性会显著降低热导率和自旋导率，同时讨论其与完美态转移的联系。
2024-08-12 quant-ph
Thermal entanglement in a two-qubit Heisenberg XXZ spin chain under an inhomogeneous magnetic field
研究了在非均匀磁场\emph{b}作用下两量子比特海森堡\emph{XXZ}自旋链的热纠缠.我们证明了基态纠缠与\emph{z} -分量$J_{z}$的相互作用无关。随着$J_{z}$的增加，在固定温度下的热纠缠增强。严格证明了对于任意温度的\emph{T}和$J_{z}$，纠缠关于零非均匀磁场是对称的，临界非均匀磁场$b_{c}$与$J_{z}$无关.临界磁场$B_{c}$随$|b|$的增大而增大，但系统所能达到的最大纠缠值变小。
2005-09-02 quant-ph
Eigenstate Thermalization and its breakdown in Quantum Spin Chains with Inhomogeneous Interactions
本研究针对线性非均匀相互作用的自旋-1/2 XXZ链，通过能级统计、局域可观测量矩阵元、纠缠熵动力学等分析，揭示非均匀性可引发本征态热化假说（ETH），强非均匀性则导致其破缺，并提出超冷原子实验实现方案。
2025-06-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Exact Diagonalisation of The XY-Hamiltonian of Open Linear Chains with Periodic Coupling Constants and Its Application to Dynamics of One-Dimensional Spin Systems
本文提出了一种对角化具有周期性变化的拉莫尔频率和耦合常数的非均匀开链XY-哈密顿量的新方法。作为应用的例子，研究了由1001个自旋组成的非均匀链的多量子动力学。在次近邻相互作用近似下，计算了任意非均匀链的多重量子相干性强度。{ \it关键词：}线性自旋链，最近邻近似，三对角矩阵，对角化，费米子，多量子核磁共振，多量子相干性，多量子相干性强度。{ \it PACS编号：} 05.30.- d; 76.20 +. Q
2005-11-09 cond-mat.other math-ph math.MP
Properties of the simplest inhomogeneous and homogeneous Tree-Tensor-States for Long-Ranged Quantum Spin Chains with or without disorder
研究了考虑宇称和时间-相对论对称性的最简单的树张量态（TTS），以描述长程量子自旋链的基态，并讨论了无序和无序两种情况.给出了一点和两点约化密度矩阵的显式公式，可以计算任何一个自旋和两个自旋的可观测。对于只包含单体和两体贡献的哈密顿量，可以评估TTS的能量并使其最小化，以获得TTS的最佳参数。这种变分优化的TTS参数相比，传统的块自旋重整化过程的基础上对角化的一些块内重整化哈密顿量。
2021-03-25 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
State transfer in an inhomogeneous spin chain
我们提出了一个分析研究的状态转移的自旋链中存在的一组非均匀的交换系数。我们首先考虑均匀的情况下，并描述了一种方法来获得系统的能谱。在一定条件下，考虑两个最低能量本征态之间的能隙，可以预测态转移时间。然后，我们将我们的方法推广到非均匀的情况下，并表明，包括在链中的障碍，可以导致减少的状态转移时间。此外，我们扩展我们的分析的情况下，多个障碍。这些进展可能有助于理解长链中的自旋转移动力学，其中相邻自旋之间的连接可以被操纵。
2020-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground-state Riemannian metric, cyclic quantum distance, and the quantum criticality in an inhomogeneous Ising spin chain
研究了横场中自旋为1/2的非均匀量子Ising链的基态黎曼度规和循环量子距离。这个模型可以对角化，通过使用一个一般的正则变换映射到费米哈密顿从自旋系统。在参数流形环$S^1$上精确地导出了基态黎曼度规，该环是通过扭转算符对自旋哈密顿量进行规范变换而引入的.在不同的非均匀交换耦合参数区域，研究了基态循环量子距离和基态能量的二阶导数。特别地，我们证明了均匀伊辛链中的量子铁磁相可以用一个不变的循环量子距离和一个恒定的基态黎曼度规来表征，并且这个度规在顺磁相中会迅速衰减到零.
2014-03-09 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement enhancement induced by noise in inhomogeneously monitored systems
本研究针对非均匀监测量子系统，通过含系统链与辅助链的自由费米子模型，发现辅助链特定噪声区域可显著增强系统链纠缠，且该增强在多系统尺寸和噪声参数下鲁棒，依赖辅助链跳跃强度，为优化量子系统纠缠提供新方向。
2025-02-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spontaneous nucleation of structural defects in inhomogeneous ion chains
离子晶体中的结构缺陷可以在从线性链到锯齿形结构的机械不稳定性的横向捕获频率的线性猝灭期间形成。扫描后的缺陷密度可以方便地描述的Kibble-Zurek机制。特别地，在锯齿形排序中的扭结的数量可以从用于序参量的时间依赖的金斯堡-朗道方程导出，这里是锯齿形横向尺寸，在离子被连续激光冷却的假设下。在线性保罗陷阱中，跃迁变得不均匀，中心的电荷密度较大，边缘的电荷密度较稀薄。在线性淬火期间，机械不稳定性首先在链的中心处交叉，并且确定了在淬火期间机械不稳定性交叉的前沿，该前沿沿着链从中心向边缘传播。如果该波前的速度小于声速，则即使在热力学极限下，动力学也变为绝热的，并且不产生缺陷。否则，扭结的成核相对于其中的电荷是均匀分布的情况下，减少，导致一个新的缩放与淬火速率的扭结的密度。分析预测验证数值积分的离子的运动方程，在存在的时间依赖性的横向限制。我们认为，在保罗陷阱的离子链的非平衡动力学构成了一个理想的场景来测试的Kibble-Zurek机制，这缺乏实验证据的非均匀扩展。
2010-12-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Out-of-equilibrium inhomogeneous XX chains: Exact results and the hydrodynamic limit
Dipartimento di Fisica dell’ Università di Pisa and INFN, Sezione di Pisa（比萨大学物理系及意大利国家核物理研究所比萨分部）；Istituto di Informatica e Telematica, CNR（意大利国家研究委员会信息学与遥测研究所）
本文研究带阶跃磁场的非均匀XX链非平衡动力学，经Jordan-Wigner变换映射为紧束缚链，通过傅里叶与拉普拉斯变换得到两点关联函数精确表达式，流体极限下给出显式公式，数值模拟验证其吻合性。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Asymmetric quantum information scrambling in inhomogeneous XXZ spin chains
Motilal Nehru National Institute of Technology Allahabad（莫蒂拉尔·尼赫鲁国家技术学院安拉阿巴德分校）
研究非均匀XXZ自旋链中OTOCs与ETH的联系，利用确定性空间变化相互作用分布，发现有限相互作用梯度引发信息扰乱不对称，通过两种互补方法阐明其不对称有限尺寸长时间饱和值起源，解析预测与数值结果一致。
2026-09-29 quant-ph
Depletion in fermionic chains with inhomogeneous hoppings
在静态弯曲时空中，具有非均匀跳跃的自由费米子链的基态可以映射到狄拉克真空中，由于粒子-空穴对称性，狄拉克真空呈现出完全均匀的占位。然而，远离半填充，我们观察到密度调制和耗尽效应。该系统可以用不同静态时空上的一维薛定谔方程来描述，其中有效势解释了耗尽区。我们提供了一个半经典的单粒子模式和密度分布与不同的跳跃模式和填充分数的表达式。此外，我们表明，耗尽效应可以补偿所有填充分数通过添加一个化学势成比例的跳跃。有趣的是，即使基态与原来的不同，如果我们引入一个与跳跃强度相反的化学势，我们也可以在均匀链上得到完全相同的密度分布。
2023-03-27 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement hamiltonian and entanglement contour in inhomogeneous 1D critical systems
本文用共形场论研究了静态弯曲背景下一维非均匀量子临界系统。两个有趣的例子是谐波陷阱中的自由费米子气体和称为彩虹链的非均匀XX自旋链。对于定义在静态弯曲时空上的共形场论，其特征是一个度量与平坦度量是Weyl等价的，且Weyl因子只依赖于空间坐标，我们研究了在端点处施加相同边界条件的段的边界附近的区间的纠缠哈密顿量和纠缠谱.还考虑了对应于这种结构的纠缠熵的轮廓函数，该轮廓函数与纠缠哈密顿量密切相关。通过考虑弯曲时空的彩虹模型的特点得到的解析表达式已检查对彩虹链的数值数据，发现一个很好的协议。
2017-12-21 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Locally quasi-stationary states in noninteracting spin chains
局域准定态是可积系统定态的非齐次推广。粗略地说，LQSS看起来像稳态，但只是局部的。尽管它们在流体动力学描述中起着关键作用，但LQSS的明确定义并没有给出。通过解决非均匀非相互作用的自旋链的动力学，我们确定了一组LQSS作为一个子空间，是不变的时间演化下，我们明确地构建后者在一个广义XY模型。作为副产品，我们展示了一个精确的广义流体力学理论（包括“量子修正”）。
2020-02-25 cond-mat.str-el math-ph math.MP
On the Dynamics of XY Spin Chains with Impurities
我们为研究具有非均匀两体相互作用的量子自旋链模型的动力学提供了一个理论框架。我们在我们的形式主义模型，可以映射到一个费米子系统的二次哈密顿框架。局部和整体存在的动力学结果进行了讨论。
2015-02-06 math-ph math.MP quant-ph
Structural defects in ion crystals by quenching the external potential: the inhomogeneous Kibble-Zurek mechanism
研究了离子链在高度各向异性阱中的非平衡动力学，当横向阱频率被猝灭时，离子链经历从线性到锯齿形结构的连续相变。在朗道理论中，当通过激光冷却阻尼振动运动时，确定对应于锯齿形结构的横向尺寸的序参量的方程。在横向陷获频率的线性淬火过程中产生的结构缺陷的数量进行了预测和数值验证。它示出服从缩放预测的Kibble-Zurek机制，当扩展到考虑到空间不均匀性的离子链在线性保罗陷阱。
2010-02-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact zero modes in a quantum compass chain under inhomogeneous transverse fields
研究了最近邻相互作用和横向场随空间变化的一维量子横向罗盘模型中精确Majorana零模的出现。通过将自旋系统转化为二次马约拉纳-费米子模型，我们得到了一个精确的公式的涌现EMZM的数量，这是发现依赖于分区性质的晶格位置上的磁场消失。我们还推导出明确的表达式，这些EMZMs的波函数，并表明，它们确实依赖于网站指数的上述分区的精细功能。基于以上关于EMZM的严格结果，我们对先前文献中观察到的本征态简并度对横场的有趣依赖性提供了一种解释。作为一种特殊情况，我们采用平面波近似精确求解了具有交替最近邻相互作用和交错磁场的开放罗盘链。即使对于有限链，也给出了使模型对角化的典型Majorana模式的显式形式。我们表明，除了可能存在的EMZM，几乎没有马约拉纳零模式存在，除非两个子晶格上的字段都关闭。我们的研究结果可能揭示了在控制基态简并在相关系统中的外部场单独调整。
2019-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Universal scaling of spatially extended zero modes in inhomogeneous SSH chains
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique (LAPTh), CNRS, Université Savoie Mont-Blanc（萨瓦蒙布朗大学）；Institut Denis-Poisson, CNRS, Université de Tours–Université d’Orléans（图尔大学与奥尔良大学）；Centre de Recherches Mathématiques, Université de Montréal（蒙特利尔大学）；Département de Physique, Université de Montréal（蒙特利尔大学）
研究非均匀SSH模型的平滑拓扑界面，发现其关联的Jackiw-Rebbi零模空间扩展，晶格扩展普适标度为系统尺寸平方根，确立了支配平滑拓扑界面低能物理的普适临界长度。
2026-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Ballistic transport and boundary resistances in inhomogeneous quantum spin chains
输运现象是物理学的核心，多体和全量子体系中的输运正吸引着越来越多的关注。最近的研究表明，某些量子自旋链在所有能量下都支持激发态的弹道输运。然而，当把两个半无限弹道部分，如XX和XXZ自旋-1/2模型结合起来时，我们的理解突然变得不那么牢固了。采用矩阵乘积态的波函数的anonymous，我们研究在后一种情况下的弛豫动力学。在这里，我们表明，它发生在一个光锥内，其中两个性质不同的区域共存：一个内部的热化趋势很强，和一个外部的支持弹道输运。我们评论的可能性，即使在无限的时间系统支持固定电流，并显示非零Kapitza边界电阻。我们的研究铺平了道路，运输，可积性和局部缺陷之间的相互作用的分析。
2019-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Learning Inhomogeneous Heisenberg Hamiltonians in Nanographene Spin Chains
Aalto University（阿尔托大学）；Empa—Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科技与检测局）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Max Planck Institute of Microstructure Physics（马克斯·普朗克微结构物理研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
提出一种局域、长度无关的机器学习方法，从非弹性扫描隧道谱图直接重构空间调制的交换相互作用，在纳米石墨烯自旋链中识别出近均匀和非均匀区域，并定量重现实验谱及激发隙的尺寸标度。
2026-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reducing defect production in random transverse-field Ising chains by inhomogeneous driving fields
该研究针对随机横场Ising链中耦合无序导致缺陷密度慢于代数标度的问题，提出用非均匀驱动场平衡无序的方法，结合理论与数值验证了其可实现缺陷密度的代数下降，还拓展到开放系统温度淬灭场景验证了效果。
2023-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum teleportation via a two-qubit Heisenberg XXZ chain-effects of anisotropy and magnetic field
研究了在非均匀磁场作用下通过两量子比特海森堡XXZ链实现的量子隐形传态。我们首先考虑了纠缠态的隐形传态，然后重点研究了不同条件下的隐形传态保真度。各向异性和磁场的影响，均匀和不均匀的，进行了讨论。我们还发现，尽管纠缠隐形传态确实需要纠缠的量子信道，但最小纠缠的非零临界值并不总是必要的。
2008-08-18 quant-ph
Entanglement entropy of inhomogeneous XX spin chains with algebraic interactions
本文研究具有代数相互作用的非均匀XX自旋链的Rényi纠缠熵，利用共形场论获得渐近近似，并通过数值验证其准确性，同时探讨了非标准填充和磁场情形下的行为。
2021-12-22 cond-mat.str-el hep-th nlin.SI
Adiabatic dynamics of an inhomogeneous quantum phase transition: the case of z > 1 dynamical exponent
我们考虑XY量子自旋链多临界点上的非均匀量子相变。这是一个动力学指数z = 2的Lifshitz跃迁的例子。就像在New J. Phys. 12，055007（2010）中考虑的z = 1的情况下，当临界前沿的传播速度比准粒子的最大群速度vq快得多时，那么跃迁实际上是均匀的：激发密度服从广义的Kibble-Zurek机制，并与跃迁速率的六次方根成比例。然而，与z = 1不同的是，非均匀跃迁不是在vq以下而是在与跃迁的非均匀性成比例的较低阈值速度v '下变成绝热的，其中激发被指数地抑制。有趣的是，尽管低能准粒子的最小群速度为零，绝热阈值v'仍为非零.在v'以下的绝热状态下，非均匀跃迁可以用于在量子模拟器中有效的绝热量子态制备：临界前沿扫过N个自旋链所需的时间仅与N成线性关系，而均匀跃迁通过多临界点所需的相应时间与N的六次方成比例。更重要的是，在绝热非均匀转变之后的激发，如果有的话，会被临界前沿刷到自旋链的末端。
2010-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement enhancement in spatially inhomogeneous many-body systems
在小费米-哈伯德链的框架下，研究了空间非均匀性对强关联系统模纠缠的影响。我们发现制度的纠缠是强烈增强的不均匀性的存在。这与最近的报告纠缠破坏由于不均匀性。我们使用密度泛函理论的概念进一步研究了这种现象，从而为预测纳米结构中的纠缠增强提供了一个通用的方法。与无杂质链相比，我们发现增强高达~ 24%。
2013-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Exact Solution of a Yang-Baxter Spin-1/2 Chain Model and Quantum Entanglement
在宏观物理系统中，纠缠被认为是理解量子相变等集体量子现象的关键。我们从一个新的具有非均匀各向异性短程相互作用的自旋为1/2的Yang-Baxter链模型出发，精确求解了该模型。对于基态，我们在参数空间中展示了相邻纠缠的行为，发现非均匀耦合强度对纠缠的影响与均匀情况不同，但这并不影响纠缠与量子临界性的一致性.
2008-11-16 quant-ph
Unusual area-law violation in random inhomogeneous systems
在量子多体系统中发现新的纠缠模式是当代物理学的一个重要研究方向。在这里，我们提供了一个例子的自旋链与随机和不均匀的耦合，在基态表现出一个非常不寻常的面积定律违反。在清洁极限中，即，在没有无序的情况下，模型是彩虹链，具有体积律纠缠。我们发现，在无序的存在下，纠缠熵表现出幂律增长与子系统的大小，指数为1/2。通过采用强无序重整化群（SDRG）框架，我们表明，这个指数的生存概率的某些随机游动。该模型的基态表现出扩展区域的短程单线态（我们称之为“泡沫”区域）以及罕见的长程单线态（"彩虹“区域）。最重要的是，虽然扩展彩虹区域的概率随其大小呈指数衰减，但气泡区域的概率是幂律的。我们利用模型的自由费米子解，为SDRG结果的正确性提供了强有力的数值证据。最后，我们考虑随机非均匀XXZ自旋链研究相互作用的作用。在SDRG框架内，在强非均匀极限下，我们证明了上述面积律破坏只发生在相图的自由费米子点。这一点划分了两个扩展区域，分别表现出体积律和面积律纠缠。
2018-07-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Explicit properties of the simplest inhomogeneous Matrix-Product-State including the Riemann metric of the MPS manifold
我们考虑了一个N个量子自旋的开链的最简单的非均匀矩阵积态，其中每个位置只涉及两个角，每个键只涉及两个角，具有以下直接的物理意义。与位点$k$相关联的两个角度是两个布洛赫角，其参数化单独自旋$k$的约化密度矩阵$ρ_k$的两个正交归一化本征向量。与键$(k,k+1)$相关的两个角度参数化了键$(k,k+1)$上施密特分解的纠缠特性。给出了两个连续位置的约化密度矩阵$ρ_{k,k+1}$的显式结果，这是需要评估两体哈密顿量的能量，并为约化密度矩阵$ρ_{k,k+r}$的两个站点在距离$r$，这是需要评估的自旋-自旋相关距离$r$。由这些$(4N-2)$角参数化的MPS流形的全局结构然后由其显式黎曼度量表征。最后，讨论了对任意无环树结构和周期边界条件链的推广。
2020-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el math-ph
Entanglement dynamics after quenches with inhomogeneous Hamiltonians
Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Università di Padova（帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系）；INFN Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Istituto di Informatica e Telematica, CNR（意大利国家研究委员会信息学与电信研究所）
研究不均匀哈密顿量下双区域系统的纠缠动力学，推导出在长时标极限下的纠缠熵公式，并通过数值模拟验证分析结果，发现强不均匀性抑制了输运和纠缠增长，但纠缠在中间时间仍持续增加。
2026-10-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multi-qubit DC gates over an inhomogeneous array of quantum dots
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
本研究提出在非均匀量子点阵列上通过直流演化实现多量子比特门，发展了基于微扰处理的门分解与误差优化形式体系，展示了其在量子纠错和算法中的加速潜力。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
