用线性量子变换对角化二次型哈密顿量

借助线性量子变换(LQT)理论,对n模玻色和费米子的二次型哈密顿量,我们给出了简洁的对角化形式.并且指出,对于n模玻色子耦合二次型哈密顿量,通过一个负幺正矩阵(它是复辛群SP(2n,c)的元素)可以把它对角化;对n模费米子耦合二次型哈密顿量,通过一个幺正矩阵(它是复费米群F(2n,c)的元素)可以把它对角化.     

多光子光学双稳性中的荧光辐射问题

假定一个光学环腔内充满由N个二能级原子组成的介质,二能级原子同共振的腔场模发生作用,忽略其间变化。n光子同诸原子的相互作用能够被一个等效的、考虑了诸中间态累加作用的哈密顿量所表示,原子和场模的衰减由同库的相互作用来表示。那么,在电偶极和旋波近似下的全部哈密顿量为:     

量子线中弱耦合束缚磁极化子激发态的性质

从电子与体纵光学声子(LO声子)体系的哈密顿量出发,采用Huybrenchts的线性组合算符及幺正变换方法研究了在磁场作用下抛物量子线中弱耦合束缚极化子的激发能量、第一内部激发态能量和振动频率,并对其进行了数值计算,数值计算结果表明:抛物量子线中弱耦合束缚磁极化子的第一内部激发态能量随库仑束缚势的增加而减少,随约束强度...     

各向异性n维耦合谐振子能量本征值的代数解法

耦合谐振子是量子光学中的重要研究问题之一,原因是许多实际物理问题的解决都依赖于耦合谐振子的模型,因此研究耦合谐振子求解的简便方法显得十分必要。本文运用数学上二次型正交化理论构造了一个形式上的变换矩阵,使既有坐标耦合又有动量耦合的各向异性n维耦合谐振子的Hamilton量对角化,求出了其本征值。并应用此方法求解了三维耦合谐振子的本征值,验证了该方法的正确性。由于该方法不需要求出变换矩阵的具体形式,使得运用此方法求解具有对称形式的Hamilton量的本征值问题变得简单、易计算出结果,该方法更具有普遍性,是一种十分有效的代数方法。     

倾斜长周期光纤光栅薄膜传感器特性研究

为设计高灵敏光纤光栅薄膜传感器,基于耦合模理论研究了表面镀制高折射率敏感薄膜的倾斜长周期光纤光栅（TLPFG）耦合特性和薄膜折射率传感特性。TLPFG能激发高阶（角向序数l1）包层模耦合,高阶包层模耦合系数随倾角增大而增大,80时,高阶包层模耦合系数远小于1阶包层模耦合系数。研究表明,光栅倾角变化不影响包层模耦合谐振波长,但影响光谱透过率。进一步研究了TLPFG在80时1阶5次包层模耦合的光谱透过率对薄膜折射率变化的响应,分析了光栅结构参数（L、、）和薄膜参数（h3,n3）对薄膜折射率响应灵敏度的影响,结果表明,响应灵敏度相比于非倾斜LPFG可提高一个数量级,对薄膜折射率的分辨率可达10-9。     

光子电子声子相互作用与激光作用下GaAs_（1－x）P_x－An中电子迁移率

光子电子声子相互作用与激光作用下ＧａＡｓ＿（１－ｘ）Ｐ＿ｘ－Ａｎ中电子迁移率张开锡（河北大学物理系保定０７１００２）本文利用二次量子化方法和量子理论中的Ｓ矩阵理论与Ｌｉｐｐｍ。ｎ－Ｓｏｂｗｉｎｇｅｒ方程，对中间耦合极化子与声子散射，将散射振幅直接用初...     

非旋波近似的Zeno时间计算

在非旋波近似条件下，利用中岛变换对二能级系统哈密顿量进行幺正转换，将耦合条件进行适当拓宽，在更加广泛的适应范围内计算Zeno时间，研究二能级系统非旋波项对Zeno时间的影响。计算发现，Zeno时间与二能级系统的能级间隔成反比关系，与旋波近似条件下的计算结果比较，非旋波近似条件的Zeno时间计算更加准确。同时表明，只有基于相同物理模型的非旋波项才可以使量子Zeno时间的计算更加精确。     

一维二元光子晶体的带结构特性研究

用传输矩阵法研究了一维光子晶体的带隙结构。比较（AB）s（AB）t型和（AB）s（BA）t型的带隙,发现后者会出现共振模,且共振模与（AB）s（BA）t型的周期数有关。特别对含缺陷的（AB）s（c）m（BA）t型结构分析,发现缺陷层的位置、厚度变化,会影响缺陷模的幅度和位置,模的峰值会出现“此消彼长”现象。这些特性在光子晶体器件方面有重要的应用价值。     

用耦合功率理论分析缺陷双包层光纤吸收效率

当泵浦光在内包层有缺陷的双包层光纤(DCF)内传输时,只有在光纤中心处有场强的LP0n模才能直接被单模掺杂纤芯吸收;但根据耦合模扩散理论,与LP0n模对应的一组亮环最邻近的2n个亮环所携带的功率能耦合进LP0n模,被纤芯吸收。运用耦合功率理论中的功率耦合系数方程,算得2n个亮环与相应LP0n模间的2n个功率耦合系数,将之相加得到总的功率耦合系数。根据此系数的大小,可以判断单位长度内掺杂纤芯吸收光功率能力的强弱。运用这种方法计算内包层为D型、有双重缺陷和矩形的DCF的功率耦合系数,可以发现,在内包层缺陷面积相等的前提下,前者的吸收效率更大,这结果用基于射线法的等亮度定理是得不到的。     

基于L型阵列酉变换矩阵重构的二维DOA估计

二维空间信号波达方向（DOA）的估计是阵列信号处理的一个关键研究问题。经典的二维 MUSIC算法固然精度高,但此算法需要二维谱峰搜索,运算较为复杂。提出一种用于L型阵列的二维DOA估计算法,通过矩阵重构使得阵列输出矩阵变为中心对称矩阵,再利用酉变换矩阵将其由复值矩阵变为实值矩阵。该方法可以直接得到目标参数,不需要谱峰搜索,使得运算量大大降低。相比于 L 型阵列适用的增广矩阵束（MEMP）算法,该算法可以估计更多信源的DOA,并能获得较高的分辨率。计算机仿真结果表明,该算法具有较高的DOA估计精度。     

一种基于矩阵三对角化分解的DOA估计算法

针对DOA（Direction of Arrival）估计在低信噪比的情况下估计性能下降的问题, 根据阵列协方差矩阵共轭对称的特点,采用基于Givens变换的三对角化分解方法对协方 差矩阵进行三对角化,同时利用盖氏(Gerschgorin)圆递推方法准确估计信号子空间的秩, 然后再对三对角 矩阵进行对角化,估计出噪声子空间,利用噪声子空间与导向矢量正交实现波达方向估计, 改善了低信噪比背景下估计的误差性能和稳健性。计算机仿真证明了算法的有效性 。     

量子盘量子比特中电子的概率密度分布的电磁场依赖性

基于Lee-Low-Pines幺正变换,采用Pekar型变分法研究了计及厚度下量子点中强耦合极化子的基态和第一激发态能量本征值和本征函数,在此基础上,以极化子的二能级结构为载体构造了量子点量子比特。数值结果表明:量子比特的概率密度Ψ(ρ,z,t)2分别随磁场的回旋频率ωc、电声子耦合强度α以及量子盘厚度L的增加而减小;概率密度Ψ(ρ,z,t)2随量子盘有效半径R0的增加而增大并呈现近似"Γ型"曲线;概率密度Ψ(ρ,z,t)2随电子横向坐标ρ的变化呈现"正态分布",其形状受到量子盘有效半径R0或厚度L的影响显著;Ψ(ρ,z,t)2随纵向坐标z、时间t和角坐标φ作周期性振荡变化。     

一种利用结构特点实现复数域联合对角化解盲源分离新算法研究及应用

联合对角化方法是求解盲源分离问题的有力工具.但是现存的联合对角化算法大都只能求解实数域盲源分离问题,且对目标矩阵有诸多限制.为了求解更具一般性的复数域盲源分离问题,提出了一种基于结构特点的联合对角化（Structural Traits Based Joint Diagonalization,STBJD）算法,既取消了预白化操作解除了对目标矩阵的正定性限制,又允许目标矩阵组为复值,具有极广的适用性.首先,引入矩阵变换,将待联合对角化的复数域目标矩阵组转化为新的具有鲜明结构特点的实对称目标矩阵组.随后,构建联合对角化最小二乘代价函数,引入交替最小二乘迭代算法求解代价函数,并在优化过程中充分挖掘所涉参量的结构特点加以利用.最终,求得混迭矩阵的估计并据此恢复源信号.仿真实验证明与现存的有代表性的对目标矩阵无特殊限制的复数域联合对角化算法FAJD算法及CVFFDIAG算法相比,STBJD算法具有更高的收敛精度,能有效地解决盲源分离问题.     

用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门的功能

在Barenco的工作基础上,用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门（对应的幺正变换矩阵为Λn-1(W)）的功能。该方案具有结构简单,易于实现的特点。     

耦合介质波导宽带特性的研究

本文分析了耦合介质波导的特性。利用强耦合结构,可以得到较宽的频带。在分析定向耦合器时,利用了基模与二次模迭加,而分析功率分配器时,可用基模与三次模的迭加。对场分布(包括纵向与横向)的实测证实了这种分析方法的正确性,耦合波导的带宽与它的结构及介电系数有关,在对它们作优化选择,并采用Y型结构后,可以得到最大带宽。文中给出了在1.25公分及8毫米频段上的实验结果,它们与理论计算结果相当符合.     

CdTe半导体中弱耦合表面磁极化子的有效质量

本文研究了ＣｄＴｅ半导体中电子与我学（ＳＯ）声子及体纵光学（ＬＯ）声子一经耦合的表面磁极化子的性质。采用改进的线性组合逄符和微扰法计算了半导体中表面磁极化子的有效哈密顿量;当计及电子在反剖效应中,发射和吸收不同波矢的声子之间相互作用时,讨论其对ＣｄＴｅ半导体中弱耦合表面磁极化子有效质量的影响。     

抛物量子点中弱耦合极化子声子色散效应

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对抛物量子点中弱耦合极化子性质的影响．计及体纵光学（LO）声子抛物色散,导出了量子点中极化子的基态能量和自陷能随量子点有效受限长度、电子-纵光学声子耦合常数和声子色散系数的变化关系．数值计算结果表明基态能量随声子色散系数的增大而减小,而自陷能随声子色散系数的增大而增大．     

LDPC编码中贪婪算法的改进

基于校验矩阵近似下三角化的RU编码算法,针对分层构造的低密度校验码（Low-Density Parity-Check code,LDPC）码字提出了一种编码实现中贪婪算法的改进方法。首先对低密度校验码的校验矩阵进行列删除尝试,尽量达到最大化下三角子矩阵。若第一层中删除的列数不当,会导致在第一次对角化后,在由未经过对角化的行列构成的剩余矩阵中找不到重量为1的列,使对角化操作提前中止。因此,需要进行列删除尝试,在第一层中删除更多的列向量,直到雪崩效应发生,使剩余矩阵能够达到完全对角化,这实质上也是一种贪婪思想。通过该贪婪方法可以将关键参数g控制得尽量小,从而明显减少相应的分层低密度校验码编码器的硬件资源消耗。     

RSA算法中的代数结构

本文首次应用二次剩余理论对RSA中的代数结构进行了研究.计算出了Zn中模n的二次剩余和二次非剩余的个数,对它们之间的关系进行了分析,并用所有二次剩余构成的群对Zn进行了分割,证明了所有陪集构成的商群是一个Klein四元群.对强RSA的结构进行了研究,证明了强RSA中存在阶为φ(n)/2的元素,并且强RSA中Zn可由三个...     

基于腔QED制备2n-光子GHZ态

提出一种利用一个2n-能级原子与两个n-模腔相互作用制备2n-模光子GHZ态的方案。在此方案中,2n个量子比特编码在2n个腔模的0- 和 1-光子Fock态中。由于原子与腔场之间相互作用是共振的,因此耦合强度相对较大,这将缩短所需的相互作用时间,从而降低实验中退相干的影响。