检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：余乐中国科学技术大学

学位级别：博士

在物理学中,光是一种具有特殊意义的基本粒子。光子的速度不但在物理意义上是最快的,而且在任何参考系中的传播速度都恒定不变。光子具有丰富的各种物理性质,比如其波长、偏振、自旋角动量和轨道角动量等,这一切使得光子成为了一种非常... 详细信息

在物理学中,光是一种具有特殊意义的基本粒子。光子的速度不但在物理意义上是最快的,而且在任何参考系中的传播速度都恒定不变。光子具有丰富的各种物理性质,比如其波长、偏振、自旋角动量和轨道角动量等,这一切使得光子成为了一种非常有效的信息载体,并因此开创了量子光学、量子通信、量子模拟和量子计算等一系列基于光的量子性的相关研究。然而,对光子的研究也存在着很多难题,例如光子存在衍射极限,那么应该如何突破衍射极限而在微纳结构中传输就成了一个问题。再比如光子很容易与其它物质发生相互作用,即使在空气中都会与各种气体分子相互作用而产生散射。因此,通过各种结构来限制和操纵光的集成光学研究就应运而生。我们都知道,集成电路是一种将整个电路系统微型化并集成在一小块半导体基片上的电子器件,那么相对的,集成光学就是要将光路系统微型化,并且集成在一块光学芯片上,从而可以利用集成光学芯片来进行量子模拟、量子计算等研究。一个经典的光路系统中,通常会包含光源、光路和信号收集等部分。这其中,对集成光源的研究是一个非常重要的方向。在量子光学和量子计算的实验中,我们通常会要求光源具有“单光子源”的特性,也就是说,在同一时刻只能有一个光子被发出。这就限制了大多数发光材料在集成光学中的可用性。与此同时,单光子源的发光强度又会由于单光子发光的限制要求而变得很低,这也不利于光学实验的进行,而且单光子源的荧光往往是各向同性的发射,这不但使得信号强度进一步降低,而且还使得信号收集和处理过程变得更为复杂。所以对单光子源的处理成为了集成光学研究中一个重要的研究课题。近年来,由于量子光学的研究不断发展,同时微纳加工的工艺也在不断提高,人们逐渐开始发现了一些以前不理解的物理现象,例如表面等离激元。表面等离激元是一种金属表面的自由电子集体振荡,其亚波长的尺寸使得表面等离激元具有非常高的局域能量密度。由于表面等离激元可以和光子相互作用,这就让研究者们看到了在集成光学芯片中利用表面等离激元来突破衍射极限限制,从而进一步降低结构尺寸、增加信息密度的可能性。同时,由于表面等离激元以上所述的各种优点,利用其对量子光源进行各种处理也成为了一个可行的方案,并因此出现了各种新的实验方案和技巧。本人在博士期间的研究课题是表面等离激元与量子光源的相互作用的相关研究。本文主要介绍了以下几个我们已经完成的实验研究和相关成果:1.量子光源的荧光强度一直是集成光学实验中关心的问题之一,而表而等离激元能够有效增强量子光源的荧光。这种增强与金属表面被激发的表面等离激元的强度是直接相关的,因此我们可以探讨在不同的激发条件下,量子光源的荧光增强的效果。我们在实验中观察了与银纳米线耦合的量子点其荧光强度与激发光偏振的关系。我们发现,在正面激发时,当激发光偏振平行于纳米线方向时,纳米线阻挡了激发光的传播,此时量子点的荧光强度较低而荧光寿命则要高一些;当激发光偏振垂直于纳米线方向时,既能有效激发量子点荧光,又能激发纳米线上的局域表面等离激元,所以此时量子点荧光强度较高而荧光寿命会低一些。而在背面激发时,当激发光偏振平行于纳米线方向时,虽然不能有效的激发纳米线上的表面等离激元,但是此时能够有效的激发量子点的荧光,所以此时量子点的荧光强度和荧光寿命都比较高;反之当激发光偏振垂直于纳米线方向时,量子点的荧光强度和荧光寿命都比较低。同时我们还发现,量子点的荧光寿命与其极化方向有关,与荧光偏振呈现周期性的变化关系。而且在正面激发和背面激发时,量子点荧光寿命的变化正好相反。这一发现可以使得我们在实验中更有效的激发与金属纳米结构相互作用的量子光源。2.对于集成光学中的量子光源,除了对强度的要求,有时还会有对方向性的要求。在这方面应用比较广泛的是表面等离激元纳米天线,但是一方面天线的制作难度相对较高,另一方面光源需要在天线的特定位置处与天线结构耦合才会有比较良好的效果。因此我们决定使用结构相对简单,对耦合条件要求相对较低的表面等离激元金属纳米结构,例如光栅结构来获取定向出射的荧光。我们制作了一种金属光栅结构,使得我们可以通过表面等离激元与量子点光源的相互作用而获得多方向定向出射的增强荧光。荧光的出射方向由光栅周期和量子点荧光波长共同决定。由于局域表面等离激元的作用,量子点的荧光辐射速率增加,荧光信号得到了增强。3.在集成光学的实验中,光子不但可以作为传输能量的载体,也可以成为携带信息的载体,那么我们就必须能够将信息加载到载体之中。在光子的各项物理性质中,其自旋角动量和轨道角动量经常被用来编码信息。因此我们提出了使用金属薄膜上的螺旋结构和垂直极化方向的电偶极子互相耦合而产生同时带有轨道角动量和自旋角动量的出射荧光的实验方法。在实验中,我们利用径向偏振激发光来选择性的激发垂直极化方向的量子点。4.二维材料是目前最热门的材料之一,很多二维材料具有良好的光学

关键词：表面等离激元量子单光子源二维材料径向偏振光

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非简并窄带纠缠光源的实验制备

非简并窄带纠缠光源的实验制备

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作者：王健中国科学技术大学

学位级别：博士

量子网络的搭建对于长程量子通信和分布式量子计算的发展具有重要的意义。其主要由处理和存储信息的量子节点和传输信息的量子信道组成。然而,由单一物理系统作量子节点组成的量子网络往往在继承该物理系统的优势的同时,也会继承该物理... 详细信息

量子网络的搭建对于长程量子通信和分布式量子计算的发展具有重要的意义。其主要由处理和存储信息的量子节点和传输信息的量子信道组成。然而,由单一物理系统作量子节点组成的量子网络往往在继承该物理系统的优势的同时,也会继承该物理系统的缺陷。为整合优势和避免缺陷,由不同物理系统作量子节点组成的混合量子网络越来越受到关注和研究。然而,不同物理系统往往具有不同的工作波长,这就为量子信道传输信息增加了极大的困难。由于光子具有对环境不敏感的特性,因此构建一个完美的光学量子信道对于混合量子网络的发展具有非常重要的意义。本文的主要内容包括:1.设计并实现了一种组合腔的结构,并利用该结构首次实现了中心频率和带宽可以分别精确匹配离子阱和稀土掺杂离子固态量子存储器的非简并窄带双光子源。通过对其性能的测试,表明该源可以很好的用来作为光学量子信道来连接两种不同的物理系统。2.利用组合腔结构首次在实验上制备出非简并窄带纠缠双光子源。其不仅具有中心频率和带宽可以很好兼容不同物理系统的优点,而且其具有把不同的物理系统纠缠起来的能力。这个源的这些特点表明其可以成为一个完美的光学量子信道。同时,这也为构建一个更大的杂化量子网络的发展铺平了道路。

关键词：混合量子网络光学量子信道组合腔纠缠光源

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基于线性光学系统的量子测量与量子关联实验研究

基于线性光学系统的量子测量与量子关联实验研究

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作者：赵圆圆中国科学技术大学

学位级别：博士

量子信息作为一门依赖于量子系统的信息处理科学,它的基本单元就是两能级量子系统,也就是通常所说的量子比特。对单比特量子系统的操控和信息读取是未来实现量子信息任务和量子计算的必备技术,其中单比特信息的读取是依靠量子测量实现... 详细信息

量子信息作为一门依赖于量子系统的信息处理科学,它的基本单元就是两能级量子系统,也就是通常所说的量子比特。对单比特量子系统的操控和信息读取是未来实现量子信息任务和量子计算的必备技术,其中单比特信息的读取是依靠量子测量实现的。研究测量过程中多个可观测量之间的误差和扰动限制关系,则对实际的测量过程有着重要的理论指导意义。当系统扩展到多粒子的情况时,粒子间的关联就成为量子信息的一个重要研究对象,这些关联可以作为一种资源来实现多种量子信息任务。例如,量子纠缠可以用来实现量子隐形传态,量子纠错和量子计算。关于纠缠的一个重要问题就是纠缠划分,它可以帮助我们更好的理解纠缠这种神奇的物理性质,抓住不同类型纠缠的内在本质特征。量子非定域性作为量子信息长久以来的一项研究内容,可以用来实现设备无关的量子密钥分发,简化通信复杂度等,同时,对它的研究也可以加深我们对量子力学的理解。多体量子系统局域与整体之间的关联可以简化标准的量子态层析过程,使测量基个数和后处理时间都由随比特数的指数增长变为线性增长。本论文围绕上述问题,进行了如下几个方面的研究:1.利用单光子分离变量的量子行走装置实现了单比特Trine POVM,SIC POVM和两个非正交态的确定性态分辨,实验验证了单比特广义测量的一种普适方法。2.在之前单比特广义测量方法的基础上,实现了两个非对易泡利算符的联合测量,验证了它们之间态无关的误差扰动关系。进一步搭建了 13步的单光子量子行走装置,提出并实验测量了新的三个泡利算符间的态相关的不确定关系,弥补了两个可观测量间不等式的不足。3.实验制备了两个高保真度的四光子纠缠态,并运用局域过滤装置区分出了这两个四光子纠缠态的不同纠缠类型。我们的方法仅需要单光子局域谱的探测,它为将来量子态纠缠类型的实验区分提供了一种新的可能性。4.简要论述了线性光学系统量子非局域性的发展进程,实验制备出了高保真的四光子Dicke态,以对它的非定域性实验探测为例,显示了这类实验存在的不足,介绍了主要的探测漏洞和现如今的无漏洞局域探测实验。5.对于某一类的纯态存在一种有效的量子态层析方法,可以利用量子态的关联性质,使量子态层析的实验测量基个数和后处理时间随系统维度的指数增加变为线性增加。我们实验制备了一个高保真度的四光子纠缠态,研究了该方法的有效性和对噪声的鲁棒性。

关键词：光学系统多光子纠缠广义测量纠缠分辨量子非定域性

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EPR导引的判据及量子导引与非定域性的联系

EPR导引的判据及量子导引与非定域性的联系

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作者：甄一政中国科学技术大学

学位级别：博士

作为量子信息理论的核心,量子纠缠和非定域性不但挑战了人们对自然的理解和感悟,也日渐成为当今量子信息技术的重要资源。作为对量子纠缠和非定域性的补充,EPR导引可看作这两个概念间的桥梁。从理论的角度来讲,EPR导引既是量子纠缠的充... 详细信息

作为量子信息理论的核心,量子纠缠和非定域性不但挑战了人们对自然的理解和感悟,也日渐成为当今量子信息技术的重要资源。作为对量子纠缠和非定域性的补充,EPR导引可看作这两个概念间的桥梁。从理论的角度来讲,EPR导引既是量子纠缠的充分条件,同时也是非定域性的必要条件。从应用的角度来讲,EPR导引可以用于在特殊的情境中构建一些新颖的通信协议。本博士论文总结了作者在读研期间对EPR导引这一课题的学习和研究结果。在对量子信息基础知识和EPR导引的历史做简要介绍之后,本论文主要讨论了EPR导引的判据及量子导引与非定域性的联系。在EPR导引判据这一部分,本论文主要侧重于线性EPR导引判据和基于定域不确定关系的EPR导引判据。这两种判据都十分适于在实际中运用。具体来说,本论文介绍的判据可以直接运用在任意数目的测量装置和任意数目的测量结果中,并且减少已有判据对计算资源的过度需求。同时,本论文也发展了一套最优探测EPR导引的系统方法。作为与其他物理学概念的联系,本论文展示了定域不确定关系在两体系统建立的量子关联中发挥的作用。因此,本论文所展示的EPR导引判据易于扩展、计算难度低、物理理解清晰,并且与实验联系紧密,为实际应用EPR导引——尤其是EPR导引在量子信息任务中的运用——提供了理论支撑和帮助。在量子导引与非定域性的联系这一部分,本论文主要讨论了量子导引在Bell不等式的最大违背中发挥的作用。本文分析了一系列Bell不等式的最大违背,发现此时Alice的最优测量总可以导引Bob的定域量子态到一定的态上,从而使相应的有效算符的观测值达到最大。然而,此性质在no-signaling等价的意义下并不保持不变。换言之,本论文暗示了这样一种极为可能的猜测,对于no-signaling意义下等价的Bell表达式,存在一个特殊形式使得该Bell不等式违背最大时,Alice的测量总可以导引Bob的定域量子态到确定性最大的量子态上。这一研究结果丰富了量子信息理论中对非定域性的刻画,为量子力学基础——尤其是量子关联集合的范围——提供了新的思路和方法。

关键词：量子信息理论量子关联 EPR导引非定域性不确定关系

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光纤量子密码和量子指纹识别研究

光纤量子密码和量子指纹识别研究

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作者：管建宇中国科学技术大学

学位级别：博士

量子信息物理学是基于量子物理的原理来研究信息学的学科,同经典信息学相比,在解决一些问题上有巨大优势。基于量子力学的基本原理可以实现量子密钥分发(QKD),可以理论上无条件安全地进行密钥的扩展,配合一次一密的加密方式,可以实现无... 详细信息

量子信息物理学是基于量子物理的原理来研究信息学的学科,同经典信息学相比,在解决一些问题上有巨大优势。基于量子力学的基本原理可以实现量子密钥分发(QKD),可以理论上无条件安全地进行密钥的扩展,配合一次一密的加密方式,可以实现无条件安全的保密通信。基于量子态叠加干涉的量子指纹比对,可以做到比经典方案更节约信息量。基于量子态测量塌缩原理的量子随机数,可以做到比经典随机数更加安全,理论上是无法预测的。本论文首先介绍一种高度抗信道干扰的新型QKD方案。普通的QKD方案对系统的错误率有着严格的要求,而这种方案可以容忍很高的错误率,理论上可以到50%的极限。之后我们介绍原方案的一些不足,在此基础上,我们提出了该方案的被动式实现,并演示了其高容错率的能力。我们的方案在53 km的距离上,比特错误高达31.2%的时候依然可以成码。这超越了现有的其它QKD协议,有望应用于环境干扰较大的场合。指纹识别是经典信息论中的一个重要内容,为了让Referee判断出Alice和Bob双方的信息是否相同,Alice和Bob只需发送一小段"指纹"数据给Referee。对于经典的n长度的字串做指纹识别,需要发送(?)量级的信息量,而量子态有着相干叠加的性质,n个qubits相干叠加可以有2n个基矢,从而能携带的信息量指数的优于经典比特。亦即,理论上通过log2n量级的qubits就可以完成指纹识别的任务。我们首先介绍了更加实用的相干态量子指纹识别方案,证明其同样拥有指数量级的优势,然后我们进行了远距离的量子指纹识别试验,通过优化各个部分的性能,在20km的距离下实现了优于经典理论极限的指纹识别,是目前量子指纹识别的最远距离,而且是首个超越经典信息理论极限的量子指纹识别实验。随机数产生器也是通信领域用到的关键器件。经典的随机数通常用伪随机数或经典物理随机数的方式产生。前者的安全性依赖于计算复杂度的假设,后者也不能完全证明不被攻击者控制。而量子随机数的产生依赖于量子力学假设,其随机性在量子力学框架下,不受攻击者影响。本论文提出了一种测量设备无关的量子随机数产生器的方案,在保持量子随机数的理论安全性的同时,也关闭了使用现实的探测器可能带来的漏洞,进一步提高了实用环境下的安全性。

关键词：量子信息量子密钥分发量子指纹识别测量设备无关子随机数产生器

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基于光纤时频网的分布式原子钟信号综合处理研究

基于光纤时频网的分布式原子钟信号综合处理研究

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作者：齐苗苗中国计量大学

学位级别：硕士

由量子频标输出的高稳定性、高准确度的频率是目前人类所能测量的精度最高的基本物理量,而其形成的时间基准不仅是现代科学研究(如深空探测、时间频率计量以及物理量测量)的有力支撑,而且对于促进社会经济发展(如导航定位、现代通信以... 详细信息

由量子频标输出的高稳定性、高准确度的频率是目前人类所能测量的精度最高的基本物理量,而其形成的时间基准不仅是现代科学研究(如深空探测、时间频率计量以及物理量测量)的有力支撑,而且对于促进社会经济发展(如导航定位、现代通信以及电网调配等)具有极其重要的作用。当前高精度时间频率输出装置主要是利用原子钟的原子、分子能级差原子跃迁所辐射的频率作为基准信号校准高稳晶体振荡器,使其输出标准频率信号并精确计算时间。但由于不同的原子钟的频率稳定度和准确度均有微小偏差,影响了时间频率的输出同步精度。以上原因会导致分布式系统中各地的时间频率输出装置输出的时间不能完全同步,使得输出的时间彼此之间存在差异。随着分布式基站、分布式雷达、阵列天线等行业的发展,要求大范围时间频率信号输出务必准确一致,同时保证系统的可靠性和抗毁性,这就要求需要多个守时原子钟组分布在各地协同工作。如何根据分布式的各个守时原子钟组,产生全网统一协调一致的时间频率信号并进行实时输出应用是非常重要迫切的问题。针对这个问题,本论文提出分布式高精度时间频率实时综合系统,设计了系统中的关键装置——网络时间频率综合器。具体包括:首先,对分布式守时及比对系统进行了系统梳理。进而阐述了系统中时分复用环回法时间同步原理和电学相位补偿频率同步原理,提出网络时间频率综合器是分布式时频传输的关键。并结合实际应用需求对网络化时间频率综合器进行需求分析,确认相关指标要求。其次,根据模块化设计原则,完成了网络时间频率综合器硬件部分和软件部分的设计与实现,硬件部分详细介绍了下变频模块中PCB设计与实现以及各个模块的功能最终设计方案;软件系统介绍了系统总体设计,详细介绍每个模块的具体功能以及最终的设计方案。最后,搭建了实验室模拟系统,完成了网络时间频率综合器的监测验证。获得了9.6×10@1s、6.2×10@10s的频率稳定度结果,实现50ps@100s、15ps@10s的时间同步指标。实验结果证实了基于光纤比对的网络化综合原子时技术是可行的,同时也证明了网络时间频率综合器在分布式系统中具备高精度时间频率实时综合的能力。

关键词：光纤网络综合时间同步频率传输

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固态自旋体系多量子比特的探测与操控

固态自旋体系多量子比特的探测与操控

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作者：邢健中国科学院大学(中国科学院物理研究所)

学位级别：博士

随着信息学发展,近年来大数据,人工智能等研究的深入,对信息处理速度的要求变得越来越高,人们意识到使用经典算法的经典计算机终会达到它的极限。要解决计算资源不足的问题,人们开始寻找新算法和新的计算机体系,其中量子计算在诸多研究... 详细信息

随着信息学发展,近年来大数据,人工智能等研究的深入,对信息处理速度的要求变得越来越高,人们意识到使用经典算法的经典计算机终会达到它的极限。要解决计算资源不足的问题,人们开始寻找新算法和新的计算机体系,其中量子计算在诸多研究方向中是非常有前景的一支。基于量子力学原理的量子算法包括因数分解、搜索算法等在密码学及优化问题上有着非常重要的应用价值。量子计算的研究也促进了量子模拟、量子传感和量子通信等领域的蓬勃发展多量子比特的探测与操控是量子计算,量子模拟和量子传感共同的核心问题。针对不同的物理体系,需要发展对应的多量子比特操控策略。金刚石氮空位中心体系是一个室温下的固态自旋量子体系,具备超长的相干时间、便捷的光学读出以及微波操控,是发展室温固态量子计算的优秀载体。并且氮空位中心周围随机分布的自然丰度的13C核自旋也可作为量子比特,为量子系统的扩展提供了可能性。本文以金刚石氮空位中心电子自旋以及其周围的13C核自旋构成多比特系统,并针对该系统进行了多比特量子操控的实验研究。由于多比特实验系统中,核自旋的操控速度一般较慢,对样品的荧光收集效率,微波操控效率以及电子的相干时间提出了更高的要求。我们优化了实验样品的制备技术,通过对氮空位中心的精确定位以及对离子束刻蚀系统控制方法的改进,大大提高了制备固态浸没透镜的效率及效果。在微波控制方面,通过Ω形共面波导天线的制备,在很大程度上提高了微波操控效率。接下来,我们通过动力学解耦技术,对氮空位中心多比特体系中的核自旋分布进行了探测,并对其中核自旋与电子自旋的耦合参数进行了测量,发现了多个耦合强度在kHz量级的13C核自旋。这也就意味着,我们可以借助电子自旋,对大量的弱耦合核自旋进行操控,为可拓展量子计算提供了新的思路。氮空位中心电子与核构成的多比特系统中,虽然电子可以通过激光脉冲非常方便地读出,但核自旋由于多数情况下与电子的耦合较弱,很难做到单次读出。我们创造性地利用了动力学解耦序列,结合弱测量的理论,对电子附近的一个弱耦合核自旋进行了单次读出。这种单次读出的方法不仅是对弱耦合核自旋具有普适性,而且对实验中的脉冲操作误差具有很强的鲁棒性。最后在氮空位中心电子的三能级体系中,我们演示了对熵不确定性关系的验证。熵不确定性关系是量子力学中不确定性关系的延伸,通过验证多维测量的熵不确定性关系,我们可以得到对量子理论更深入的理解。我们对氮空位中心电子及核自旋的多比特实验研究,包括对电子自旋核自旋耦合参数的测量,对核自旋的操控以及对核自旋量子态的单次读出等,为通过核自旋实现可拓展量子计算打下来坚实的基础。

关键词：氮空位中心多比特动力学解耦单次读出

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BCS-BEC过渡中的希格斯模式和量子输运的研究

BCS-BEC过渡中的希格斯模式和量子输运的研究

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作者：韩欣龙中国科学院大学(中国科学院物理研究所)

学位级别：博士

近年来,由于冷原子技术的飞速发展,使得其成为研究各种量子物理现象的理想平台。尤其是利用磁控Feshbach共振调节简并费米原子之间的相互作用,从而实现从弱相互作用下的松散库珀对凝聚的Bardeen-Cooper-Schriffer类型的超流到强吸引相... 详细信息

近年来,由于冷原子技术的飞速发展,使得其成为研究各种量子物理现象的理想平台。尤其是利用磁控Feshbach共振调节简并费米原子之间的相互作用,从而实现从弱相互作用下的松散库珀对凝聚的Bardeen-Cooper-Schriffer类型的超流到强吸引相互作用下紧致玻色分子的玻色-爱因斯坦凝聚的过渡。从对称性上来看,BCS极限的物理可以由洛伦兹不变性来描述,而相反的BEC极限,系统的对称性是伽利略平移不变性。在多体物理中,具有洛伦兹不变性的系统,当发生自发对称破缺的时候,会伴随希格斯模式的产生,而在伽利略平移对称性的系统中,并不会有希格斯模式的激发。因此,在这个BCS倒BEC过渡的图像下,使得我们可以探索希格斯模式随着洛伦兹不变性的消失是如何演化的。在稍高与超流转变温度Tc的有限温度下,当s波散射长度发散的时候,系统处在一个强涨落区域,而此时涨落对系统的输运性质如何影响也是一个比较开放的问题。因此,本文的目的是研究这个连续过渡的系统中,希格斯模式的演化行为和量子涨落对输运的影响。2017年,美国科学院院刊PNAS报道了Essilinger实验组在BCS-BEC体系中观测到了反常电导。之后三个理论小组从不同的角度对实验结果进行了分析。其中刘波扬和Ueda认为这个反常电导的贡献是来自于超流转变温度附近的费米子的预配对,不同的是刘波扬是在窄共振体系中计算的结果。另一个解释就是当系统处在超流区域时,在多重Andreev反射的效应下,费米子通过量子点结构的粒子数出现了反常的增大,从而出现反常电导。在第三章作为热身,我们重新计算了在BCS-BEC过渡中的电导在不同相互作用强度1/askF随着温度变化的结果。因为在强相互作用时,在超流温度一下但靠近Tc时,电导的贡献是来自于量子涨落还是多重Andreev反射,现在也还存在争议,因此我们只讨论非超流的情况。Esslinger组在2013年和2018年分别研究了在弱相互作用和强相互作用费米气体中的热电效应。它们发现在体系从弹道输运到扩散输运的过程中,热电优值会变大。而强相互费米体系中的热电效应研究中,其中一个比较重要的结论就洛伦兹数在比较大的禁闭势中违反了Wiedemann-Franz定律。因此,为了研究热电效应在BCS-BEC有限温度的变化行为,我们在第四章利用与第三章相似的方法,研究了BCS-BEC过渡中的热电效应。我们发现在幺正区域,超流转变温度附件,作为衡量费米液体的洛伦兹数会严重偏离费米液体要满足的Wiedemann-Franz定律,变得非常小,这个事实说明在强涨落区域,系统不能再由朗道费米液体来描述。在固定T/T0=1.1时,其中T0是幺正区域的转变温度,热电优值ZT随着相互作用的增大而单调递增。同样,我们也计算了系统的热电优值随着穿透系数Tm也是单调递增的。BCS-BEC过渡中的希格斯模式的随着相互作用的演化行为将会在第五章讨论。在零温时,希格斯模式的信号随着系统超BEC一端演化,变得越来越模糊,最终在BEC一端将会完全与两费米子连续区域相重合。而有限温度的计算,我们将相互作用强度设定在实验上可以达到的区域1/askF=-1,证明了在目前实验可以到达的温区希格斯模式的信号仍然可以被很好的分辨。

关键词： BCS-BEC过渡量子点接触热电效应洛伦兹数洛伦兹不变性希格斯模式

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光量子态的制备及应用

光量子态的制备及应用

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第七届全国原子分子光物理青年科学家论坛

作者：柳必恒中国科学技术大学量子信息重点实验室

光子体系因其在态制备、操控及测量方面的优势，在量子信息和量子计算中发挥着重要作用。我们采用参量下转换过程产生的高质量的单光子、双光子、多光子态等研究了多光子态的干涉与区分、量子力学基本理论的检验及开放系统的测量、控制等。

关键词：

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解析型Timoshenko梁有限单元

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西南交通大学学报 2019年第3期54卷 492-498页

作者：许晶李世尧王斌泰李静蒋秀根中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018 河南职业技术学院环境艺术工程系河南郑州450046

为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以 Timoshenko 梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数.采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式... 详细信息

为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以 Timoshenko 梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数.采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式,进而给出了解析型单元总刚度矩阵,将其与理论解、插值多项式深梁单元进行对比分析.结果表明:构造的解析型单元只需划分为一个单元即可保证计算的深梁挠度和转角与理论解一致,采用插值多项式单元确定的挠度和转角与理论解的相对误差最大可达到 19.785%.同时,为验证剪切变形对深梁位移影响,将构造的单元与 Euler 梁单元的计算结果进行对比.对比表明:对于承受均布荷载作用的悬臂梁,基于 Euler 梁计算的位移与基于 Timoshenko 梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到 50%;对于承受端部集中弯矩作用的简支梁,基于 Euler 梁计算的位移与基于 Timoshenko 梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到 10.769%.本文构造的单元满足了高精度、高效率的要求;该解析型梁单元可适用于浅梁分析,且不存在剪切闭锁的问题.

关键词： Timoshenko梁解析形函数势能原理刚度矩阵有限元法

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