通过磁场与温度控制双自旋1/2核磁系统中的量子纠缠

我们研究了在外部磁场作用下，双自旋1/2核磁系统热平衡状态下的量子纠缠。我们推导了系统纠缠的闭式解析表达式，表明纠缠随温度和磁场强度的变化而变化，导致纠缠在某一阈值温度之后消失。我们证明，在零温度下，系统表现出量子临界点特征，即纠缠度量量函数在此处出现非光滑性。我们进一步发展了用于判别等电位穿越的解析准则，作为识别全同核和异同核系统中量子临界点的条件，并将其应用于多个设置以分析其量子临界点。我们建立了量子纠缠量子与可实验获取的核磁可观测量之间的直接联系，使纠缠可以通过标准核磁实验通过信号处理进行量化。这为使用标准核磁实验表征量子关联提供了实用框架。这些发现为理解热力学控制量子特征提供了见解，对量子增强核磁、低温光谱学以及新兴量子技术具有深远意义。