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混合自旋 ($1$,$1/2$,$1$) 海森堡三体系中鲁棒全局三体纠缠

量子物理 2025-06-23 v1 统计力学

摘要

我们严格分析了在异构自旋间以及同构自旋间的交换耦合、磁场和温度变化下的 (11,1/21/2,11) 混合自旋海森堡三体系中的全局三体纠缠。通过几何平均所有三个双体贡献来量化全局三体纠缠,双体贡献通过负性 (negativity) 评估。我们精确绘制了三体系在参数空间中呈现自发全局纠缠的区域。此外,我们根据三体系中简化双体负性的分布来对三体纠缠态的性质进行分类。我们进一步检验了全局三体纠缠在整个参数空间中的热力学稳定性。特别关注 [Ni(bapa)(H2_2O)]2_2Cu(pba)(ClO4_4)2_2 这一实际三自旋复合物的热力学鲁棒性,其中 bapa 为 3-氨丙基胺,pba 表示 1,3-丙烯二(羧酸盐),该复合物是 (11,1/21/2,11) 混合自旋海森堡三体系的实验实现。值得注意的是,该系统的全局纠缠可被预测地持续至约 100100 K 以及接近 210210 T 的磁场。此外,我们发现热力学在地面状态为 biseparable 的区域中激活了鲁棒的全局纠缠。这种热力学纠缠的大小异常突出,几乎接近值 1/21/2,此类现象此前未被报道。最后,我们提出了从密度矩阵中通过负性量化的理论预测三体纠缠与各种实验直接或间接测量的量之间的联系。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.16266,
  title  = {Robust global tripartite entanglement in a mixed spin-($1$,$1/2$,$1$) Heisenberg trimer},
  author = {Hana Vargová},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16266},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 7 figures