关于马约拉纳准粒子量子态变换问题的研究

讨论量子点与马约拉纳粒子耦合量子态的变换问题。首先介绍了马约拉纳费米子及其性质;然后引入量子态的Bloch球表示以及转动算符,通过量子操控技术实现量子态绕z轴的任意角旋转及绕xoy平面的任意轴π旋转;最后通过数学方法证明了2个和4个马约拉纳粒子与量子点构成的体系不能实现绕x轴和y轴旋转任意角。     

量子纯态纠缠态的构成与纠缠度

由信息熵定义出发,结合量子力学态矢特性,首次提出多粒子体系纯态纠缠态的构成方法,并给出纠缠度的定义。然后以自旋为1/2的两粒子为例,给出任意态下纠缠度的计算。     

耦合表象下求解电子自旋体系问题的再讨论

讨论了两个自旋为h/2的电子的能级,本征波函数的求解及粒子处于z轴上的概率问题.通过两种不同的的方法得到了粒子处于z轴负方向上的概率,加深了对耦合表象下两个电子自旋性质的掌握,拓宽了量子力学的理论计算的思路.     

多方控制的多粒子未知态双向量子隐形传态方案

从任意的未知单粒子态和双粒子态的量子隐形传态出发,提出了一种由多方控制的任意多粒子未知量子态的双向受控量子隐形传态方案。该方案的优点主要有：一是多方参与控制,提高了量子隐形传态的安全性;二是双向受控隐形传态实现了双向通信,提高了量子态信息传输的效率;三是操作简单,具有实验可操作性。     

C_dI_2:V~(2+)的零场分裂的研究

从理论上提出了一个计算三角对称下d~3络合物ZFS参量的双自旋-轨道耦合系数模型。用于计算C_dI_2:V~(2+)的ZFS参量,其结果表明:在共价晶体中,对I~-这类具有大的自旋-轨道耦合系数的配体离子,其对ZFS参量的贡献不可忽略,经典晶体场模型仅是双自旋-轨道耦合系数模型在一定条件下的近似。并且用双自旋-轨道耦合系数模型的计算结果与实验观测结果符合。     

自旋链在量子信息中的应用

介绍了自旋链在量子信息过程中的应用,包括在量子密码和隐形传输中以及量子计算中的应用,自旋链可以充当量子通道用来传输量子态,自旋链也可以用来实现量子通用门。     

任意未知三维二粒子态的短距离量子隐形传态

为克服长距离量子隐形传态方案中局域操作受限,且易受环境干扰影响通信质量的缺陷,利用1个三维Bell态和1个处于基态的辅助粒子作为量子信道,提出一个任意未知三维二粒子态的短距离量子隐形传态新方案．在该方案中,发送方和接收方除共享三维Bell态外,还必须预先共享1个辅助粒子．发送者对辅助粒子执行量子门运算后,需对其Bell粒子和未知量子系统进行联合测量,并向接收者发送该测量的经典信息．结果表明,接收者以100%的概率将自己拥有的Bell粒子与辅助粒子的量子态转换成被发送者摧毁的未知量子态的精确复制品．本方案传输距离短、承载信息量大、耗费纠缠资源少,在诸如芯片的固态器件上的量子隐形传态有很好的应用前景．     

弱耦合状态下的量子逻辑门和远距离量子态的转移（英文）

依据弱耦合状态下的量子点-腔系统,提出了1个控制Z门和1个条件相位门.利用这个控制Z门并且测量光子和第1个电子的状态,可以将这个量子态转移到第2个电子上,从而实现2个远距离量子点之间的远程量子态转移.这些方案都是在弱耦合状态下实现的,不需要对腔有严格的要求.     

用非最大纠缠信道实现量子态的理想传输

为了使用非最大纠缠量子态作为传输信道实现量子态的理想传输,在接收端提出可逆纠缠匹配方法。该方法通过隐形传输中的张量表达式求出Bell基和2粒子计算基之间的过渡矩阵(测量矩阵),待发送端执行完Bell基测量,接收端得到坍缩态后引入若干个粒子组成辅助信道,从接收端量子态的张量表达式中可以看出辅助信道和传输信道以及测量矩阵之间的内在关系,利用此关系令辅助信道参数矩阵为传输信道参数矩阵和测量矩阵的乘积的逆矩阵,接收端对持有粒子和辅助信道进行Bell基测量和变换,即可恢复出初始态。该方法与引入单粒子辅助量子态的方法相比,可以实现量子态的理想传输。     

对吡啶的邻、间、对位的双自由基体系的理论研究

针对以吡啶为耦合单元,以·CH2、·NH2+、HNO·和·NH 4种自由基为自旋单元的5种体系,采用密度泛函方法进行计算,得到了双自由基之间磁性耦合的拓扑规则,即共轭体系中,两个自由基之间以偶数个碳(或氮)原子耦合,体系具有低自旋基态,表现为反铁磁耦合;两个自由基之间以奇数个碳(或氮)原子耦合,体系具有高自旋基态,表现为铁磁耦合．计算也说明,间位取代吡啶可以充当很好的铁磁耦合单元, 而邻位和对位取代吡啶不可以充当铁磁耦合单元．在2,6取代吡啶中以HNO·作自旋中心分子的高自旋基态有最稳定性,在3,5取代吡啶中以·NH作自旋中心分子的高自旋基态有最稳定性．     

光子系统有序结构的研究

光子简并度是描述光子系统基本特性及动力学行为的重要物理量，应用光子简并度描述光子系统的有序结构是光子系统研究的重要课题．以热力学和量子统计理论为基础，推导出光子简并度的统计表达式，得出了光子简并度的统计意义，揭示了光子简并度的微观本质，即光子简并度是光子群有序程度的量度，激光系统的有序结构导致了激光系统的高光子简并度．进一步研究表明，处在混沌状态的激光系统中的不同模式处于竞争更激烈、协同作用更强的“等权耦合”状态，在宏观上表现出高强度、大涨落的特性．     

时间模糊开关控制的自旋系统Lyapunov控制

研究了自旋1/2系统的量子态控制问题。首先通过分析量子系统状态的轨迹演变误差,利用模糊开关控制对所研究的量子系统状态进行模糊控制,其次根据量子克隆的思想,对控制后的量子态进行复制,进而对克隆得到的量子态进行测量,将测量结果反馈到控制系统中,最后在一个给定的误差范围内得到系统控制的目标态。     

与无质量旋量场耦合的Robertson-Walker度规的量子化

本文得到了与无质量施量场耦合的Robertson-Walker几何相应的Wheeler-Dewitt方程的严格解。证明了这种情况下代表量子引力中算符次序模糊的参数p≤1。我们还证明了此模型中宇宙不会塌缩成奇点。     

不可逆量子气体奥托热机循环性能分析

建立了一个一般的不可逆量子奥托热机循环模型,基于量子气体的状态方程,导出以量子气体为工质的奥托热机的效率、输出功等重要性能参数的表达式,以此讨论理想量子气体的量子简并性及内不可逆性对该热机性能的影响,分析了不可逆奥托热机的性能特征.所得结果有助于进一步了解以经典气体为工质的奥托热机和以量子气体为工质的奥托热机的区别和联系.     

理想费米气体狄塞尔循环效率的研究

在分析了研究狄塞尔循环时需要考虑其量子效应的必要性以及该循环在实际社会生产中的广泛应用前景后,首先给出以理想气体为工作物质的狄塞尔循环的效率表达式,然后以理想费米气体为例,根据其状态方程及其热力学性质获得以理想量子气体为工作物质的狄塞尔循环的效率表达式,通过比较得出提高实际热机效率的主要途径.     

量子点与金属纳米线耦合系统中表面等离子激元的散射特性

利用由1根金属纳米线与2个相互耦合的量子点构成的系统研究了金属纳米线中单个表面等离子激元的传输特性.研究结果表明,通过适当地调节2个量子点的损耗率、量子点与金属纳米线之间的耦合强度、 2个量子点之间的相位和耦合强度能在异常点处获得单向无反射.该方案可为类二极管等非互易器件的研发提供理论参考.     

量子FPU模型基态的含时变分法研究

通过采用Dirac含时变分原理,在结合Hartree型多粒子试探波函数和Jackiw-Kerman型单粒子波函数的基础上,研究了量子FPU模型的基态性质,导出了体系的有效哈密顿量以及粒子的期望值和量子涨落所满足的耦合方程组,得到了基态粒子的期望值、量子涨落和能量.     

Low complexity method for PAPR reduction of OFDM signals

Partial transmit sequences (PTS) search complexity increases exponentially with the number of subblocks. To solve this problem, a novel immune quantum evolutionary PTS scheme is proposed to reduce computational complexity and improve PAPR performance. In this scheme, a Q-gate is introduced to drive the individuals toward better solutions, the evolutionary mechanism restrains degeneracy and increases the fitness of population, and a specially hexagonal constellation is used to eliminate side information. Simulation results indicate that the conventional PTS is more complicated than the proposed strategy, and that the proposal shows better performance without additional transmit sideband information than similar other solutions.     

半量子混沌的非反馈控制

讨论了由一个量子振子与一个经典振子耦合组成的系统所出现的半量子混沌现象以及控制方法。半量子混沌现象的产生,是描述系统的量子自由度和经典自由度之间非线性耦合的结果。只要适当选择控制力的形式和开始施加控制力的时间就能控制半量子混沌。     

氩等离子体诱导量子阱混合技术

研究了基于InGaAsP/InP应变多量子阱片的氩等离子体诱导量子阱混合工艺方法.当等离子刻蚀机（ICP）的射频(RF）功率为480 W、ICP功率为500 W、处理时间为1 min时,ICP处理过程中氩（Ar）等离子体对量子阱片的刻蚀深度小于牺牲层的厚度500 nm,晶格缺陷将产生在牺牲层内.样品在纯氮气条件、不同温度下快速退火2 min,缺陷扩散至量子阱层诱发量子阱混合.不同实验条件的样品PL光谱表明：随着退火温度和ICP功率的增加,量子阱片的光致发光谱（PL）峰值波长会发生显著的蓝移,分别在750 ℃和500 W时趋于饱和;此时获得的蓝移为110 nm,PL强度为原生片的55%,量子阱层仍保持了较好的晶格特性.