检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：董续胜电子科技大学

学位级别：硕士

符合计数器是一种测量处于纠缠态下多个光子之间时间相关性的统计测量系统,它广泛的应用于量子纠缠源的制备、光子干涉实验、量子隐形传送、量子密钥分发等领域,随着量子通信和量子计算的快速发展,如何提高符合计数器装置的测量精度成... 详细信息

符合计数器是一种测量处于纠缠态下多个光子之间时间相关性的统计测量系统,它广泛的应用于量子纠缠源的制备、光子干涉实验、量子隐形传送、量子密钥分发等领域,随着量子通信和量子计算的快速发展,如何提高符合计数器装置的测量精度成为量子符合测量领域的一项重要课题。本次设计旨在设计实现一种八通道高精度的符合计数器系统,为了提高符合计数器系统的测量精度,设计中提出了时间内插的设计思想,符合计数器的设计工作主要包括硬件设计和逻辑设计两大部分,设计的重点主要在于FPGA的逻辑设计部分。首先,在硬件设计方面,处于纠缠态的多光子分别通过单光子探测器将探测到的光子转换为电脉冲,然后通过甄别电路对探测器输出的电脉冲进行边沿定时甄别,论文通过对不同甄别电路进行比较分析,最终选择了基于低通滤波器的恒比定时甄别电路,然后将甄别信号依次经过脉宽调整电路、延时补偿电路,最终分别送至FPGA进行符合测量,并将符合测量的结果通过以太网接口传送到上位机以供存储和分析,同时为了提高符合计数器系统的硬件性能,设计中对八个通道进行了差分布线并且使用了射极耦合逻辑电平接口标准。其次,在逻辑设计方面,设计中采用了粗细时间测量的符合方法,在FPGA内部搭建了八路128级快速进位链对符合测量信号进行时间内插,然后采用200MHz的高速时钟锁存进位链中信号的传输状态,锁存编码记录着测量的细时间,同时采用时钟计数的方法记录着测量的粗时间。设计中为了提高细时间的测量精度,提出了基于相邻比特编码纠错的设计方法,然后采用二分求和法对锁存编码进行译码。由于符合测量过程中光子到达时间的随机性,在选取最先到达信号作为起始信号的前提下,提出起始信号切换方法和符合超时机制来设置合理的测量起点。最后利用测量出来的时间值与符合门宽比对进行符合判别,并对符合判别的结果做出统计。本次设计通过多次统计测量,最终实现了符合分辨率为200ps、输入信号重复频率高达100MHz的八通道符合计数器系统,在论文的最后采用设计的符合计数器和双光子纠缠源验证贝尔不等式。

关键词：符合计数器符合测量精度时间内插快速进位链

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可变延迟单光子符合计数器研制

可变延迟单光子符合计数器研制

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作者：曹阳西安电子科技大学

学位级别：硕士

符合计数器广泛应用于原子核物理、生物电子、量子光学和量子信息等领域。基于时间-幅度转换器的符合计数器性能优异但价格昂贵，多用于核物理或生物信息领域。因此开发满足量子信息学领域实验要求、性能指标和成本适中的单光子符合计... 详细信息

符合计数器广泛应用于原子核物理、生物电子、量子光学和量子信息等领域。基于时间-幅度转换器的符合计数器性能优异但价格昂贵，多用于核物理或生物信息领域。因此开发满足量子信息学领域实验要求、性能指标和成本适中的单光子符合计数器十分必要。首先系统分析了“直接符合-计数系统”、“事件序列采样记录系统”和“事件序列时间戳记录系统”三种典型符合计数器的工作原理与系统结构。采用“直接符合-计数”结构，设计了“符合时间窗”和“符合延迟”方便可调的符合计数器并完成了硬件电路板的制作与调试。利用可编程延迟线实现延迟符合中“符合延迟”的精确设定，使可编程延迟线和FPGA协同工作完成符合判决与计数，同时控制RS-232和USB通信接口完成控制指令的接收和测量数据的传输。输入通道设计带宽可达200MHz，“符合时间窗”和“符合延时”均可在0～31ns间以1ns为步进调整。对符合计数器中关键模块和整体的测试表明设计达到预期指标要求，性能稳定可靠。

关键词：符合测量符合计数器可编程延迟线 FPGA

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基于FPGA的高精度符合计数器设计

基于FPGA的高精度符合计数器设计

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作者：裴任南京邮电大学

学位级别：硕士

符合测量是一种重要的实验测量技术，符合计数器是实现符合测量的装置。随着量子信息科学的发展，符合计数器广泛地应用于量子光学各种实验中。目前，量子光学实验室的符合测量系统精度较低，容易受到暗计数和本底光噪声的影响。为了解... 详细信息

符合测量是一种重要的实验测量技术，符合计数器是实现符合测量的装置。随着量子信息科学的发展，符合计数器广泛地应用于量子光学各种实验中。目前，量子光学实验室的符合测量系统精度较低，容易受到暗计数和本底光噪声的影响。为了解决这个问题，论文研制基于FPGA的高精度符合计数器。它能够根据实验要求选择脉冲宽度，在一定程度上消除了干扰因素的影响。符合分辨时间是符合计数器的重要性能参数，决定了符合计数器的测量精度。论文首先在对符合计数器的物理意义和实现方法进行调研和分析的基础上，提出了两种符合计数单元设计方案。分别给出了两种方案的设计思路和具体的数字电路实现，通过功能仿真，证明了两种方案的正确性。仿真结果表明两种方案均提高了符合测量精度，降低了符合分辨时间的大小。论文其次研究了数字延迟单元的实现方法。分别根据计数器法和存储器法，设计并实现了数字延迟单元，给出了两种方法的设计思路。通过对比，说明了两种方案的适用场合。并且通过功能仿真，证明了两种方案的正确性。数字延迟单元是用于实现两种符合计数单元设计方案的延迟模块。最后，论文基于符合计数单元的第二种设计方案，在DE2-115开发板上设计并实现了一种高精度的符合计数器。它支持四通道的脉冲输入，能够根据实验要求选择脉冲宽度和测量通道，通过RS232串口实现与用户主机的实时交互。新的符合计数器不但省去了现有系统的数据采集卡，节约了成本，而且扩展性能较好，能够支持更多通道的符合测量。经过系统测试，证明该符合计数器能有效地提高符合测量精度，保证了量子光学实验结果的准确性。

关键词：符合测量符合计数器 FPGA 符合分辨时间数字延迟单元

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平衡零差探测器和符合计数器的研制和性能分析

平衡零差探测器和符合计数器的研制和性能分析

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作者：蒋涛南京大学

学位级别：硕士

平衡零差探测器是测量量子信息的重要技术手段,符合计数器则是测量若干个光子在时间尺度上发生符合事件的统计计数装置,这两个装置已被广泛应用于量子密钥分发,量子态层析和量子隐形传输等研究领域。如何提高这两个探测装置的性能指标,... 详细信息

平衡零差探测器是测量量子信息的重要技术手段,符合计数器则是测量若干个光子在时间尺度上发生符合事件的统计计数装置,这两个装置已被广泛应用于量子密钥分发,量子态层析和量子隐形传输等研究领域。如何提高这两个探测装置的性能指标,拓展其应用功能是量子光学领域中的重要课题。本文旨在设计并研制出一款超灵敏脉冲型时域平衡零差探测器和一款高速人机交互式符合计数器,研究内容主要包括探测原理分析,器件选型,硬件电路开发,相应数据采集系统的设计和仪器功能的测试。两仪器研究初期的研究重点都需要考虑硬件电路开发;在后期,平衡零差探测器侧重于光电测试与调试,而符合计数器则侧重于场编程门控阵列内逻辑功能的实现。具体研究分别内容为: (1)从平衡零差探测机制出发,分析探测器中光电二极管的基本性能;采用弗雷歇距离比较法,挑选出两个响应曲线最相似的光电二极管,尽可能实现两个光电探测支路相互对称,为进一步提高探测器的共模抑制比提供了思路;再结合高速运算放大器,精密布局电路结构,降低电学噪声,最终研制出了一款超灵敏脉冲型时域平衡零差探测器;为便于数据采集,本文还基于MATLAB软件,开发出一套探测器数据采集方案。实验结果表明:该探测器带宽约为100MHz,在基频(76.6MHz),二次谐波和三次谐波处的共模抑制比分别为55.99d B,48.03d B和44.32d B,优于大部分相关的商用平衡零差探测器;当光功率为2m W时,时域信噪比为14.32d B;在76.6MHz处,具备脉冲内正交分量分辨能力,正交分量关联系数为0.011,并且正交分量整体呈高斯分布,符合实验预期。 (2)分析符合测量原理和传统符合方法,利用符合计数结果直接输出法,减轻处理器运行负荷;搭建高速符合计数器的硬件架构,并在硬件中实现多种控制功能,包括高精度宽带延迟,脉宽整形,符合计数等,其中延迟模块最小延迟精度约为30ps,粗延迟精度为5ns,延迟范围最大可达1280ns,并利用该高精度宽带延迟模块,开发了自动延迟扫描功能,提高了实验效率。本文还采取了通道编码方式,结合符合计数功能,开发了One-shot功能,可实现对任意通道之间符合情况的快速判断,该功能可应用于量子相位测量等实验。在上位机与符合计数器之间,设计了基于通用异步收发器(Asynchronous Receivers/Transmitters,UART)数据传输协议,搭建了数据收发模块,并研制相关的UART-USB mini通信电路,可达到轻量化数据传输的目的。此外,本文还利用MATLAB软件,开发了人机交互式软件,软件中的各个功能都对应了符合计数器底层中的功能模块,用户可直接在上位机中设置相关参数,即可控制符合计数器,整体软件易于操作且扩展性强。

关键词：量子噪声平衡零差探测器符合计数器光电二级管场编程门控阵列

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测量85Kr的同轴多丝正比计数器的研制

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辐射防护通讯 1986年第2期 21-25页

作者：王庆恒魏素遐赵景泉徐明达万兆钧王恒德徐树林刘庆喜

本文介绍一种用同轴多丝正比计数器测量85Kr的装置。装置探测效率为80％,灵敏度为4—10-12Ci/1。它可以把气体样品密封在计数器内测量,亦可在气体流速小于61/min时进行连续测量。一、引言目前国内外测量85Kr的方法很多,如电离室法、G-M... 详细信息

本文介绍一种用同轴多丝正比计数器测量85Kr的装置。装置探测效率为80％,灵敏度为4—10-12Ci/1。它可以把气体样品密封在计数器内测量,亦可在气体流速小于61/min时进行连续测量。一、引言目前国内外测量85Kr的方法很多,如电离室法、G-M计数器和塑料闪烁计数器测量法,其灵敏度范围为10-10—10-11Ci/1。如果把它们直接用于测量环境中的

关键词：正比计数器辐射计数器符合计数器同轴 Kr

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高速测量设备无关量子密钥分发系统的集成化研究

高速测量设备无关量子密钥分发系统的集成化研究

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作者：李蔚中国科学技术大学

学位级别：博士

量子通信是利用量子物理原理,来实现量子信息处理与传递的一门学科。它的一个重要研究方向是量子加密技术,该技术可以保护通信双方的信息不被第三者窃听。而量子加密技术中最著名应用的是量子密钥分发(quantum key distribution,QKD),... 详细信息

量子通信是利用量子物理原理,来实现量子信息处理与传递的一门学科。它的一个重要研究方向是量子加密技术,该技术可以保护通信双方的信息不被第三者窃听。而量子加密技术中最著名应用的是量子密钥分发(quantum key distribution,QKD),该技术已经实现商用化。QKD的安全性由量子物理正确性来保证,即量子不可克隆原理——任何未知的量子态都不能被精确复制。自1984年,由Bennett和Brassard提出的BB84协议开始,QKD的理论安全性与实验研究都有了长足的发展,其中的代表性工作包括,GLLP(Gottesman-Lo-Lutkenhaus-Preskill,以提出者首字母命名)框架,诱骗态协议,测量设备无关 QKD(measurement-device-independent QKD,MDI-QKD),“京沪干线”量子通信网络以及“墨子号”量子卫星等等。而未来亟需解决的是QKD网络的实用化问题。首先是现实的安全性问题,其次是如何实现距离更远,码率更高,成本更低的QKD网络。现有QKD网络是基于可信中继来实现的,可信中继存在被窃听者攻击甚至控制的风险,这将带来安全性隐患。基于不可信中继的MDI-QKD网络可以解决这一问题,相对昂贵和复杂的探测设备在中心节点,而用户节点只需要发送端设备,发送端可以利用近来发展迅速的微纳光子技术集成在芯片上,降低用户的使用成本。作为第一步,我们进行了两用户的芯片化MDI-QKD实验,并将系统频率提升至1.25 GHz。为此,我们发展了 GHz的高干涉对比度光源技术与GHz调制信号产生技术,并将发送端(除光源外)集成到一个硅基光子学芯片上。最终,我们实现了同样距离下,最高码率的MDI-QKD实验,为将来芯片化MDI-QKD网络奠定了基础。在已有的QKD系统中,隐含假设地认为经典后处理单元是可信的,这一假设在现实中很难保证。同时,隐蔽信道的存在(如存储攻击)也威胁着QKD系统的安全。我们在对抗隐蔽信道和不可信设备的MDI-QKD实验中,利用经典安全多方计算中的可验证私密共享协议,实现了 MDI-QKD通信双方中一方拥有一个不可信量子设备和一个不可信经典设备的情况下的安全通信,还给出了如何实现多方后处理的方案。同时,还发展了滤波光源的干涉技术,以及两级调制偏振态的新技术。该工作为对抗不可信后处理单元的QKD系统提供了蓝本。除了 QKD的研究之外,本人还设计了用于多光子纠缠和玻色采样的多通道符合计数器,解决了商用产品通道数与计数率不够的问题,除此之外,还能实时给出全符合的计数。利用八相时间数字转换器和硬件上符合方案,实现了 32通道,80 MHz计数率的符合计数器。该工作已在十光子、十二光子纠缠和二十光子玻色采样实验中得到应用。

关键词：量子密钥分发测量设备无关量子密钥分发高速硅基光子学不可信设备隐蔽信道符合计数器

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一种极低放射性杂质的活度测量方法研究

一种极低放射性杂质的活度测量方法研究

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作者：陈明君中国科学院研究生院；中国科学院高能物理研究所

学位级别：博士

本文初步研究了一种可以探测钍和铀的极低放射性杂质的活度的方法。它利用的是232Th和238U系衰变链中的212Bi和214Bi，放射出β和α等粒子在探测器中的不同响应，并采用波形鉴别技术及信号时间等信息获得相应的β、α符合计数，从而分... 详细信息

本文初步研究了一种可以探测钍和铀的极低放射性杂质的活度的方法。它利用的是232Th和238U系衰变链中的212Bi和214Bi，放射出β和α等粒子在探测器中的不同响应，并采用波形鉴别技术及信号时间等信息获得相应的β、α符合计数，从而分析出样品中极低钍和铀放射性杂质的活度。\n 第一章节里讲述了β-α符合计数器的工作原理和构成;在第二章，我们对计数器的构造展开了详细的描述和讨论;第三章，描述了计数器的具体操作和使用。在第四章中，则对数据处理进行重点分析，同时对计数器探测能力及未来发展进行了讨论。\n 本工作已完成了对β-α符合计数器的计数效率的刻度，所测量得到计数分别和所加入的源活度值保持某一比例常数，即表明探测器的计数率的线性能力很好。同时也说明，仪器可以正常工作使用。我们同时对空白样品的进行了分析，得到它目前可以探测下限是0.001Bq。

关键词：符合计数器放射性杂质活度测量探测器波形鉴别

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用于多光子纠缠实验和冷原子存储实验的数据采集和控制平台研究

用于多光子纠缠实验和冷原子存储实验的数据采集和控制平台研究

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作者：张晨中国科学技术大学

学位级别：博士

多光子纠缠实验和冷原子存储实验是量子信息学中的两个前沿的实验,是量子信息学领域多个研究方向的重要基础。多光子纠缠是簇态量子计算、高级量子通讯技术、量子纠错编码的核心资源;冷原子存储是量子存储的一种重要方式,是远程量子通... 详细信息

多光子纠缠实验和冷原子存储实验是量子信息学中的两个前沿的实验,是量子信息学领域多个研究方向的重要基础。多光子纠缠是簇态量子计算、高级量子通讯技术、量子纠错编码的核心资源;冷原子存储是量子存储的一种重要方式,是远程量子通讯、基于量子中继的分布式量子计算和大规模线性光学量子计算的一个关键技术。本文以多光子纠缠实验和冷原子存储实验为背景,研究设计了可配置的数据采集和控制平台。平台综合了两个实验对电子学要求的异同,同时满足了多光子纠缠实验对多通道符合计数的需要,以及冷原子存储实验对实时数据采集和实验控制的需要。为了保证可靠性和可扩展性,平台采用Eurocard的机械标准,使用插件—背板的方式构建。背板具有多达64个星形连接的数据通道,用于解决多光子纠缠实验光子通道数大量增加的问题。为平台前端设计了信号采集和发送插件、模拟输出插件,用于采集信号、输出时序信号、输出模拟信号。信号采集插件的甄别阂值可以动态调节,模拟输出插件可以配置输出波形和输出频率。针对多光子纠缠实验,在数据采集和控制平台上实现了一个高性能的多通道符合计数器。符合计数器具有48个光子信号采集通道;采用单稳态的方法产生窄脉冲,并利用位置约束的方法使符合宽度更窄更稳定;使用动态延时调节对齐通道,用动态相移的时钟采集数据,实现了48个通道的光子信号的符合测量和计数。针对冷原子存储实验,在数据采集和控制平台上实现了一个实验控制平台。能够控制最多48路时序信号同时采集16路时序信号,实现了量子存储实验对大量激光器的时序控制,同时产生最多16路任意控制的模拟信号,可以控制声光调制器和磁场梯度。本文的创新之处如下：(1)采用可配置的设计思想,完成一个应用可扩展的数据采集和控制平台。(2)实现了一个基于FPGA的光子信号符合计数器,完成了2.5ns符合宽度下的48个符合通道的数据采集。符合计数器采用动态调节信号延时的方式对齐信号,对齐后信号时间差在300ps以内;使用动态调节时钟相位的方式采集数据,解决了有效信号宽度窄难以采集的问题。(3)数据采集和控制平台应用在多光子纠缠和冷原子存储两个实验中,满足了实验对电子学的需求。

关键词：电子学平台多光子纠缠量子存储符合计数器多通道

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诺贝尔物理奖获得者瓦尔特·博特在原子核领域中的开拓性贡献

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物理 1994年第6期23卷 372-375页

作者：宋世榕武汉工学院

诺贝尔物理奖获得者瓦尔特·博特在原子核领域中的开拓性贡献宋世榕（武汉工学院，武汉４３００７０）一、博特生平简介著名核物理学家瓦尔特·博特（ＷａｌｔｈｅｒＷｉｌｈｅｌｍＧｅｏｒｇＦｒａｎｚＢｏｔｈｅ）于１８９１... 详细信息

诺贝尔物理奖获得者瓦尔特·博特在原子核领域中的开拓性贡献宋世榕（武汉工学院，武汉４３００７０）一、博特生平简介著名核物理学家瓦尔特·博特（ＷａｌｔｈｅｒＷｉｌｈｅｌｍＧｅｏｒｇＦｒａｎｚＢｏｔｈｅ）于１８９１年１月８日生于德国柏林附近奥拉宁堡一个商人...

关键词：原子核贝克尔盖革博特次级宇宙射线符合计数器符合计数法瓦尔特正电子轻子物理光子玻色子奥拉宁堡武汉工学院获得者贯穿辐射早期核辐射初级宇宙射线磁云室核嬗变诺贝尔开拓性领域

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SD1—通用数字集成电路五轮仪

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长安大学学报(自然科学版) 1979年第4期 103-113页

作者：李令举邓海洲西安公路学院汽车系

一、概述汽车使用性能的好坏,对提高运输生产率,降低运输成本,保证行车安全和延长汽车使用寿命有着重大的影响。因此对汽车使用性能的测定随着汽车运输业的发展越来越重要。为此我们研制了SD1一通用数字集成电路五轮仪,它可对汽车进行... 详细信息

一、概述汽车使用性能的好坏,对提高运输生产率,降低运输成本,保证行车安全和延长汽车使用寿命有着重大的影响。因此对汽车使用性能的测定随着汽车运输业的发展越来越重要。为此我们研制了SD1一通用数字集成电路五轮仪,它可对汽车进行动力性能、制动性能、经济性能及底盘效率的评价。它的测量精度及自动化程度较高,抗干扰能力较强,使用较方便,测定项目较多。

关键词：汽车底盘踏板五轮仪符合计数器 SD1 驾驶员制动性能数字集成电路制动距离测频

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