检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2022年第17期71卷 32-43页

作者：唐原江梁超刘永椿清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室北京100084 教育部量子信息前沿科学中心北京100084

在标准量子力学中,描述物理系统的哈密顿量一般是厄米的,以保证系统具有实能谱及系统演化的幺正性.近些年来,研究发现具有宇称-时间(parity-time,PT)对称特性的非厄米哈密顿量也具有实能谱,并且在PT对称相和PT对称破缺相之间存在一个新... 详细信息

在标准量子力学中,描述物理系统的哈密顿量一般是厄米的,以保证系统具有实能谱及系统演化的幺正性.近些年来,研究发现具有宇称-时间(parity-time,PT)对称特性的非厄米哈密顿量也具有实能谱,并且在PT对称相和PT对称破缺相之间存在一个新奇的非厄米奇异点,这是厄米系统所不具有的.最近,人们在各种各样的物理系统中实现了PT对称和PT反对称的非厄米哈密顿量,并演示了新奇的量子现象,这不仅加深了对基本量子物理规律的理解,也促进了应用技术的突破.本综述将介绍PT对称和PT反对称的基本物理原理,总结在光学系统和原子系统中实现PT对称和PT反对称的方案,并回顾利用PT对称系统非厄米奇异点进行精密传感的研究.

关键词：宇称-时间对称宇称-时间反对称非厄米奇异点

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宇称-时间对称纵向势垒中光孤子的传播特性

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激光与光电子学进展 2017年第8期54卷 254-259页

作者：李屹磊覃亚丽毛盛益杨斌任宏亮浙江工业大学信息工程学院光纤通信与信息工程研究所浙江杭州310023

通过数值仿真,研究了空间孤子在经过一个宇称-时间(PT)对称纵向势垒之后的动态传播特性。仿真结果表明,空间孤子穿越势垒之后有一个横向的偏折。偏折角度与PT对称势垒的增益/损耗项、调制深度以及纵向宽度有关,增益/损耗项对空间孤子的... 详细信息

通过数值仿真,研究了空间孤子在经过一个宇称-时间(PT)对称纵向势垒之后的动态传播特性。仿真结果表明,空间孤子穿越势垒之后有一个横向的偏折。偏折角度与PT对称势垒的增益/损耗项、调制深度以及纵向宽度有关,增益/损耗项对空间孤子的动态特性有重要的影响。此外,空间孤子在经过一个PT对称势垒之后会得到能量上的增益,增益大小与偏折角度有密切的关系。通过调整势垒参数可以控制偏折的角度,这使得空间孤子在光开关、光通信等众多领域中具有巨大的应用前景。

关键词：非线性光学孤子宇称-时间对称势垒数值仿真

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宇称-时间对称电场耦合无线电能传输系统电场分布特性研究

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电源学报 2024年第5期22卷 60-66页

作者：郑小瑶江彦伟疏许健周阳赵小光福州大学电气工程与自动化学院福州350108

电场耦合无线电能传输ECPT(electric-field coupled wireless power transfer)系统具有耦合极板轻便、跨金属传能、涡流损耗可忽略等优点。其中,宇称-时间对称电场耦合无线电能传输PT-ECPT(parity-time symmetric ECPT)系统具有在耦合... 详细信息

电场耦合无线电能传输ECPT(electric-field coupled wireless power transfer)系统具有耦合极板轻便、跨金属传能、涡流损耗可忽略等优点。其中,宇称-时间对称电场耦合无线电能传输PT-ECPT(parity-time symmetric ECPT)系统具有在耦合极板间距发生变化时保持恒定输出的特性,具有广泛的应用前景。基于此,研究了PT-ECPT系统的电场辐射分布。理论分析、仿真及实验结果表明,在强耦合区域且输出功率相同的情况下,PT-ECPT系统的电场分布在耦合系数较小时比传统的谐振式ECPT系统更为集中,使得PT-ECPT在小耦合系数时安全性更高。

关键词：电场耦合电场泄露无线电能传输系统宇称-时间对称电场分布

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周期调制四通道光学波导的宇称-时间对称特性调控和动力学研究

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物理学报 2024年第16期73卷 53-63页

作者：张光成孙武周志鹏全秀娥叶伏秋吉首大学物理与机电工程学院吉首416000

光学系统中周期调制主要是通过周期性变化的复折射率材料来实现,类似于周期驱动系统的量子隧穿行为,宇称-时间(PT)对称光学波导系统中光的传播可以通过周期调制来进行有效操控.本文设计了一种通过周期调制波导与增益型-耗散型波导交叉... 详细信息

光学系统中周期调制主要是通过周期性变化的复折射率材料来实现,类似于周期驱动系统的量子隧穿行为,宇称-时间(PT)对称光学波导系统中光的传播可以通过周期调制来进行有效操控.本文设计了一种通过周期调制波导与增益型-耗散型波导交叉放置调控PT对称性的物理模型,在高频近似下讨论了周期调制对体系能谱的影响,最后结合解析和数值的方法揭示了光在非厄米四通道光学波导中的动力学演化.结果表明,与以往周期调制波导与增益型-耗散型波导平行放置的四通道光学波导体系相比,不仅可以通过周期调制调窄完全实能谱的存在范围,且可以更早地观测到实能谱.此外,调制参数变化时,四通道波导的相对光强和光学周期更为稳定.该理论研究给出了一种更为高效、稳定的调控PT对称的构型.

关键词：宇称-时间对称周期调制四通道波导

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周期驱动的二能级系统中的准宇称-时间对称动力学

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物理学报 2022年第7期71卷 175-186页

作者：胡洲曾招云唐佳罗小兵浙江理工大学物理系杭州310018 井冈山大学数理学院吉安343009

本文研究了一个周期驱动的非宇称-时间对称二能级量子系统的非厄米动力学.通过经典相空间分析方法,解出了该非厄米系统的Floquet态和准能谱,并解析构造了由该非厄米哈密顿量支配下的量子态的非幺正时间演化算符,给出了不同参数区域的量... 详细信息

本文研究了一个周期驱动的非宇称-时间对称二能级量子系统的非厄米动力学.通过经典相空间分析方法,解出了该非厄米系统的Floquet态和准能谱,并解析构造了由该非厄米哈密顿量支配下的量子态的非幺正时间演化算符,给出了不同参数区域的量子态演化.本文数值和分析证明,该非宇称-时间对称二能级Floquet系统,类似于宇称-时间对称系统,存在一个准能谱从实数谱到复数谱的相变.本文还揭示了在量子态的动态演化中存在一种准宇称-时间对称动力学,即,该系统的粒子布居概率演化完全满足时间空间对称(宇称-时间对称),但是由于相位演化违反了宇称-时间对称性的要求,因此包含相位信息的量子态演化不满足时间空间对称(宇称-时间对称).这些结果加深了对非厄米物理的理解,拓展和推广了传统的宇称-时间对称概念.

关键词：宇称-时间对称周期驱动二能级系统非厄米物理动力学演化

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宇称-时间对称光电振荡器技术研究进展

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半导体光电 2021年第4期42卷 451-457,468页

作者：张铮滕义超张品刘亚文陆军军事交通学院汽车士官学校安徽蚌埠233011 国防科技大学气象海洋学院长沙410073 陆军工程大学野战工程学院南京210007

随着微波技术的不断进步,提升本振信号源的频率稳定度及相位噪声指标的需求尤为迫切。光电振荡器技术因具备极低的相位噪声以及良好的频率拓展性吸引了研究人员的广泛关注。但光电振荡器内部的长距离光纤大量增加了输出信号的边带,如何... 详细信息

随着微波技术的不断进步,提升本振信号源的频率稳定度及相位噪声指标的需求尤为迫切。光电振荡器技术因具备极低的相位噪声以及良好的频率拓展性吸引了研究人员的广泛关注。但光电振荡器内部的长距离光纤大量增加了输出信号的边带,如何解决单模输出与相位噪声之间的矛盾成了光电振荡器领域研究的热点。宇称-时间对称方法在保证输出信号相位噪声的前提下可极大地优化输出信号的边带抑制,受到国内外研究团队的广泛关注。文章在对宇称-时间对称光电振荡器的工作原理和特性进行阐述和分析的基础上,对国内外研究团队设计的宇称-时间对称光电振荡器结构和方案进行了总结,分析比较了各种方案的基本原理及性能指标,讨论了宇称-时间对称光电振荡器技术的未来发展方向。

关键词：光电振荡器单模振荡频率调谐宇称-时间对称

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宇称-时间对称Scarff势中基态孤子的传输特性研究

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光学技术 2020年第3期46卷 380-384页

作者：陈海波钟婷婷胡素梅广东石油化工学院物理系广东茂名525000

为了研究宇称-时间对称(parity-time)对称,简称PT对称,Scarff复合势中基态孤子的传输特性,采用了有限差分法数值求解了PT对称Scarff复合势中的线性情况,自聚焦和自散焦非线性情形。数值得到了线性情况下不同势深度中的PT对称破坏点、特... 详细信息

为了研究宇称-时间对称(parity-time)对称,简称PT对称,Scarff复合势中基态孤子的传输特性,采用了有限差分法数值求解了PT对称Scarff复合势中的线性情况,自聚焦和自散焦非线性情形。数值得到了线性情况下不同势深度中的PT对称破坏点、特征值和特征函数。也得到了非线性情况下自聚焦与自散焦介质中的基态孤子的传输特性。研究结果表明:基态线性模的本征值恰好等于相同调制深度的基态孤子存在时的临界传播常数,基态孤子能稳定存在于整个自散焦煤质和自聚焦煤质中的低能区域。PT对称Scarff复合势的这些特性在光开关领域有一定的应用前景。

关键词：非线性光学宇称-时间对称 Scarff势基态孤子

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宇称-时间对称的单纵模窄线宽光纤激光器研究

宇称-时间对称的单纵模窄线宽光纤激光器研究

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作者：陶柳媛西南大学

学位级别：硕士

与普通光源相比,激光具有高定向性、高相干性和高亮度等优点,自20世纪60年代首次出现后,受到人们的广泛关注并取得不断发展。在过去的几十年中,以体积小、重量轻、成本低为特点的单纵模(SLM)光纤激光器已大量应用于医疗、通信、军事、... 详细信息

与普通光源相比,激光具有高定向性、高相干性和高亮度等优点,自20世纪60年代首次出现后,受到人们的广泛关注并取得不断发展。在过去的几十年中,以体积小、重量轻、成本低为特点的单纵模(SLM)光纤激光器已大量应用于医疗、通信、军事、运输等行业领域。随着科学研究的持续创新,波长调节范围更宽、消光比更大、线宽更窄、以及稳定性更高的SLM激光产生技术得到国内外多个课题组的深度探讨。近年来,一个新的概念,宇称-时间(PT)对称,从量子力学领域逐步引入到光学领域用于激光器内的模式选择。PT对称,作为一种更加有效的SLM激光产生技术展现出极强的边模抑制能力,已经在实际操作中取得初步效果。本文基于PT对称选模理论的简单数值模拟,提出一种具有非互易光传输效应的Sagnac环,实验研究波长可调谐的SLM窄线宽光纤激光器的产生方法。然后,辅以受激布里渊散射(SBS)固有的窄线宽特性,与PT对称选模技术进行有效结合,使得SLM激光的线宽得到进一步压缩。一般来说,对于非厄米系统的哈密顿量具有复数特征值,然而服从PT对称特殊形式的哈密顿量具有实数特征值。在光学领域中,PT对称的系统通常建立在两个几何形状相同且互相耦合的光环路中,其中一个环路代表增益,另一个环路代表损耗。当增益系数大于耦合系数时,满足PT对称性破缺条件的主模在谐振腔内继续保持振荡,而其他边模被极大地抑制。基于PT对称的选模优势在于一旦达到PT破缺条件,主模和下一个竞争模之间的增益对比度会迅速增大,不需要其他光学元件的调控,SLM振荡就很容易地满足。本文首先对PT对称的选模能力进行数值模拟,得到当PT对称作用500次时,主模与下一个竞争模之间的增益对比度高达38.28 dB,为SLM激光的实现创造出十分有利的条件。然后,通过实验研究基于非互易Sagnac环的PT对称SLM光纤激光器。将一个包含3-dB光学耦合器(OC)和偏振控制器(PC)的非互易Sagnac环连接到光纤环形腔中,频率简并的顺时针(CW)和逆时针(CCW)谐振腔模式之间形成非互易的光传输,从而抑制激光器内的MLM振荡。由于PC引入的可控双折射,在Sagnac环内沿CW和CCW方向的两条光路分别被定义为PT对称系统的增益和损耗环路。一个带宽固定的光学可调滤波器(OTF)对激光器内的纵向模式进行粗略选择。接着通过调节PC控制Sagnac环内两路光波的偏振态,当增益系数大于耦合系数时,PT对称性被打破,实现激光器内的SLM振荡。实验结果表明,SLM激光在波长1550 nm处的光学信噪比(OSNR)达到43.0 dB,证明PT对称在模式选择方面的巨大优势。通过改变OTF的中心波长,SLM激光波长能够从1530 nm到1560 nm内连续变化,且它们的3-dB洛伦兹线宽保持在529 Hz到687 Hz之间。在30分钟的观测周期内,SLM激光的波长漂移和OSNR变化分别小于6 pm和2.42 dB。与其他基于PT对称实现的SLM光纤激光器相比,本实验方案具有结构简单、成本低、操作方便、稳定性好等优点。最后,借助于SBS在线宽压缩方面的作用,与PT对称有效结合,通过实验进一步研究基于PT对称的可调谐SLM窄线宽布里渊光纤激光器(BFL)。由SBS产生的窄带增益曲线可以看做一个滤波元件用于光纤环形腔内模式的初步选择。接着,仍然利用Sagnac环内的双向传输路径形成PT对称的结构,通过调节PC改变光波偏振态,打破PT对称性,导致SLM振荡。同时,SBS过程有利于线宽窄化。实验结果表明,SLM激光在波长1547.90 nm处获得的OSNR为50.1 dB、3-dB线宽为300 Hz。与泵浦源的原始线宽相比,线宽抑制比超过680倍。通过调节泵浦源的波长,BFL的可用波长范围从1547.59 nm到1548.42 nm内连续变化,覆盖范围为0.83 nm,且OSNR均保持在47.5 dB以上。本实验方案的突出优点在于通过构造一个简单的Sagnac环路,能够同时完成基于PT对称的SLM选择和得益于SBS效应的线宽窄化,且不需要额外的滤波器使用。此外,BFL的波长可调性实际上是不受限制的。通过扩大泵浦源的波长范围,BFL的可用波长可以从1528.4 nm到1563.4 nm这35 nm范围内变化。

关键词：单纵模光纤激光器宇称-时间对称非互易Sagnac环受激布里渊散射线宽压缩

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宇称-时间对称的腔磁系统中磁振子基态冷却研究

宇称-时间对称的腔磁系统中磁振子基态冷却研究

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作者：杨智心延边大学

学位级别：硕士

近年来,腔磁系统中自旋集体激发由于其自身独特的性质,受到了广泛研究关注。腔磁系统是由微波光学模、声子模和磁子模组成的复合系统。在腔磁系统中量子操控是量子信息处理、超高精度计量以及机械压缩等基础物理应用领域中的重要研究对... 详细信息

近年来,腔磁系统中自旋集体激发由于其自身独特的性质,受到了广泛研究关注。腔磁系统是由微波光学模、声子模和磁子模组成的复合系统。在腔磁系统中量子操控是量子信息处理、超高精度计量以及机械压缩等基础物理应用领域中的重要研究对象。然而,由于与热环境的相互作用是不可避免的,因此这些应用的实现可能会被破坏。为了抑制不可控的热涨落,需要将磁振子冷却到量子基态,已经在理论和实验两方面对磁振子基态冷却进行研究。在这些研究中,根据腔肠的衰减率(Ka)和磁振子(ωb)频率间之间的关系,大致被分为两类,即可分辨边带(ωb>>Ka)冷却和不可分辨边带(ωb<宇称-时间(PT)对称的腔磁系统,研究了磁振子的基态冷却。在该方案中,PT对称的腔磁系统是由损耗的钇铁石榴石(YIG)球体和增益微波腔组成的。在弱耦合机制(G<对称的腔磁系统中原本较为平滑的洛伦兹单峰形的磁力噪声谱明显增强了,而非PT对称的腔磁系统中原本较为平滑的洛伦兹单峰形劈裂成一个谷和两个峰。通过对比两个系统的磁力噪声谱,表明PT对称的腔磁系统中磁振子基态冷却效果更明显。比较两个系统的净冷却速率,发现PT对称的腔磁系统的净冷却速率明显增强四个数量级。利用速率方程求解稳态下的最终平均声子数的解析表达式,通过选取实验上可行的参数来研究磁振子基态冷却。研究结果表明,即便在弱耦合机制的条件下,磁振子基态冷却也能够实现。需要着重指出的是,该方案在室温下可以直接实现对磁振子的基态冷却。此外,还利用外部磁场灵活控制磁振子的基态冷却。

关键词：基态冷却腔磁系统宇称-时间对称可分辨边带弱耦合机制

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基于PSIM的宇称-时间对称无线电能传输系统仿真实验平台设计

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实验技术与管理 2023年第7期40卷 116-120,156页

作者：疏许健张雪琪江彦伟福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108

近年来,无线电能传输技术无论是机理研究还是产业化,都取得了长足的发展。其中基于量子力学中宇称-时间(parity-time,PT)对称机理的无线电能传输系统,因其固有的恒定传输特性,具有非常广阔的应用前景和重要的研究价值。该文结合当下开... 详细信息

近年来,无线电能传输技术无论是机理研究还是产业化,都取得了长足的发展。其中基于量子力学中宇称-时间(parity-time,PT)对称机理的无线电能传输系统,因其固有的恒定传输特性,具有非常广阔的应用前景和重要的研究价值。该文结合当下开展的电力电子技术和无线电能传输课程,基于PSIM仿真软件,设计了一种PT对称无线电能传输系统仿真实验平台。首先根据PT对称机理,得出无线电能传输系统的PT对称条件,并据此分析PT对称无线电能传输系统的基本特性;然后系统地给出PT对称无线电能传输系统的设计方法和步骤,并由此确定系统的电气参数;最后在PSIM仿真软件中搭建一套系统的仿真实验平台,验证PT对称无线电能传输系统的恒定输出功率和传输效率特性。该仿真实验平台设计实现了电力电子技术和无线电能传输课程的交叉融合,有利于激发学生的创新性思维,培养学生的综合素质,进一步提高了无线电能传输课程的教学质量。

关键词：无线电能传输宇称-时间对称 PSIM 仿真实验平台

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