具有含时库仑势量子体系的严格解

利用李代数方法给出含时库仑势量子体系的严格解,并指出了该方法的适用条件。     

广义耗散双模量子光学系统主方程的精确解

建立了广义耗散双模量子光学系统主方程的代数结构,基于该代数结构系统主方程可改写成一个类似Schr dinger方程,利用代数动力学方法在粒子数表象中求得该系统的精确解.     

用微波-超导量子比特系统实现一位通用量子逻辑门

该文研究了二能级射频超导量子干涉仪量子比特与经典微波脉冲的相互作用.研究结果表明,当微波场的角频率接近于系统二能级|0〉|1〉跃迁频率时,即ω1-ω0≈ωm,可以得到一位通用量子逻辑门.通过调节控制微波场的角频率ωm,幅度Vm和脉冲作用时间t,可以得到不同的一位量子逻辑门.     

二分法在多线量子逻辑门分解中的应用

将经典的对称二分法应用于多线量子可逆逻辑门的分解中,证明当量子位数n≥5且3≤k≤n-2时,任意多线量子可逆逻辑门('k'-CNOT门)可以在没有辅助位的情况下由少于[4「log2(k-2)」+1-3(2「log2(k-2)」+1-k+1)2「log2(k-2)」]个'2'-CNOT门(Toffoli门)构成.利用该方法可以使由多线量子可逆逻辑门分解而生成的物理电路门阵列数大幅下降.与Yang等报道的实验结果相比,'2'-CNOT门的数量级由O(2k)减少为O(k2).     

量子B-代数的可逆元

量子B-代数是一种非可换的逻辑代数,它可以看作是Quantale的一种推广.量子B-代数包含了多种蕴含代数,其中偏序群就是一种特殊的量子B-代数.主要研究了量子B-代数的可逆元,证明了所有可逆元构成一个偏序群.     

实现量子或门的新方案

利用量子博弈理论中量子策略比经典策略更具优越性这一结论,为实现量子逻辑或门提供了一套新的方案,该方案的工作机制为用两个单量子硬币理论来解释实现量子或门的过程。     

一种量子神经计算网络模型

量子计算以其独特的计算性能引起广泛瞩目,人们越来越多地探讨它与传统计算模式的结合．研究以通用量子逻辑门组(即相移门和受控非门)作为计算基函数,构造新的量子神经计算网络模型．仿真结果显示,就算例而言,该量子神经计算网络的性能优于传统的神经网络．     

基于固态自旋体系的高保真度量子逻辑门的实验研究

量子计算利用量子力学的原理,能够有效处理很多经典计算难以解决的问题,比如大数因子分解.在实现量子信息处理和控制的过程中量子系统总是会受到退相干的影响,这种退相干是由量子系统与外界环境的相互作用造成的.因此实现可以抑制退相干的高保真度量子逻辑门在量子计算研究中具有重要意义.本文首先介绍了实现量子计算对物理系统的要求,然后基于金刚石NV色心体系,讨论实现了动力学纠错门、高保真度的普适量子逻辑门以及时间最优的普适量子逻辑门的几个实验工作,最后给出总结.     

物理计算的保真与代数动力学算法——I.动力学系统的代数动力学解法与代数动力学算法

用常微分方程描述的动力学系统的演化方程的数值求解及其保真问题．首先引进时间平移算子,把经典动力学系统的常微分方程的初值问题提升为偏微方程的初值问题,纳入量子物理的代数动力学框架；将动力学系统的时间演化的局域微分规律和整体积分规律,用李代数和李群的语言具体表示出来；用代数动力学方法求得了用Taylor级数表示的局域收敛的常微分方程的偏微分形式的精确解和Taylor级数系数函数的解析表达式．在Taylor级数表示的局域精确解的有限项截断近似下,建立起一种基于时间平移偏微分算子的常微分方程的数值求解方法．代数动力学算法．从代数动力学算法的观点考察了辛几何算法和Runge-Kutta算法的保真问题．     

基于ISWAP逻辑门的量子计算和纠缠态制备

研究在多体系统中实现普适量子逻辑门以及制备量子纠缠态,从实验中最为常用的相互作用出发,通过控制两比特之间的耦合,直接构建ISAWP逻辑门,基于这个基本的逻辑操作,可以实现量子计算中最为普适的两比特逻辑门,同时还利用这种相互作用制备了多比特的W态和Cluster态.     

非均匀磁场作用下四量子比特海森堡自旋链中的热纠缠

研究在外加非均匀磁场作用下的四量子比特海森堡XX模型中的纠缠特性,并得到具有周期性边界条件系统中纠缠度量的解析表达.发现能得到较高的成对纠缠,这意味着系统中的磁不均匀性可以提高某些量子比特对的热纠缠度.     

非均匀磁场下单个经典电子的运动

理论推导并用MATLAB数值求解了梯度磁场下单个电子的运动方程,得出了电子长时间平均位移是沿着磁场为零的线运动的结论.在此基础上,加上一个与电子平均运动方向相反的匀强电场,得出了其类似于匀减速直线运动的特性.再将情况进一步推广到随机磁场的情况,得出仅在随机磁场作用下,电子仍然沿着磁场强度等于零的线运动的结论.     

Nanoscale magnetic sensing with an individual electronic spin in diamond

Detection of weak magnetic fields with nanoscale spatial resolution is an outstanding problem in the biological and physical sciences. For example, at a distance of 10 nm, the spin of a single electron produces a magnetic field of about 1 muT, and the corresponding field from a single proton is a few nanoteslas. A sensor able to detect such magnetic fields with nanometre spatial resolution would enable powerful applications, ranging from the detection of magnetic resonance signals from individual electron or nuclear spins in complex biological molecules to readout of classical or quantum bits of information encoded in an electron or nuclear spin memory. Here we experimentally demonstrate an approach to such nanoscale magnetic sensing, using coherent manipulation of an individual electronic spin qubit associated with a nitrogen-vacancy impurity in diamond at room temperature. Using an ultra-pure diamond sample, we achieve detection of 3 nT magnetic fields at kilohertz frequencies after 100 s of averaging. In addition, we demonstrate a sensitivity of 0.5 muT Hz(-1/2) for a diamond nanocrystal with a diameter of 30 nm.     

海森堡自旋链中纠缠的双向传输

提出了一种利用开放海森堡铁磁自旋链为信道双向传输量子纠缠的方案．通过对量子信道施加静态磁场．可以实现自旋链两端纠缠的周期性交换．经过一个交换周期的时间演化后,原本属于孤立量子比特和自旋链某一末端粒子之间的纠缠会转换成该量子比特和自旋链另一末端粒子之间的纠缠．分析了交换行为和自旋链长度、磁场、耦合强度、各向异性常数之间的关系．并讨论了由4个粒子构成的简单系统中类似的纠缠交换行为。     

亥姆霍兹线圈磁场的理论计算与实验讨论

首先,基于毕奥-萨尔定律分析了单个载流圆线圈在空间的磁场分布,得到了空间任意一点磁感应强度的积分表达式,并通过相应的计算得到了磁感应强度沿轴向和径向分量的解析结果;其次,将单个载流圆线圈在空间的磁场分布推广到亥姆霍兹线圈,获得了亥姆霍兹线圈在空间任一点磁感应强度的解析表达式,并利用Mathematica形象描绘了其磁感线分布;再次,通过数值计算分析了亥姆霍兹线圈的均匀磁场区;最后,结合"电磁感应法测量亥姆霍兹线圈磁场"实验作了相应的分析与讨论.     

永磁电机气隙磁场的解析分析

提出了一种永磁电机气隙磁场分析的解析法，实验结果验证了本文解析法的正确性。该方法简便实用，适用于工程设计。     

直接边界元法奇异积分的研究

在用直接边界元法解决弹性问题时,当场点与加载点重合时,边界积分方程将出现奇异.为了减少计算误差,有必要求出奇异积分的解析式.应用高等数学基本理论推导出二维弹性问题直接边界元法奇异积分的解析式,采用线性单元离散边界,求出了奇异的对角线子矩阵元素的解析表达式.根据理论推导的结果,编制了相应的计算程序.可用于分析弹性二维问题的位移场和应力场.     

影响NMR检测灵敏度几种因素的研究

核磁共振是测定原子核磁矩和研究核结构的准确方法 ,是研究物理学、化学和生物学的一项重要实验技术 ,也是研究其他学科的重要工具[1] .核磁共振方法可准确地测量磁场强度 ,因而在加速器磁场强度的测量中 ,得到广泛的应用 .我们根据静电加速器对磁场测量的特殊要求———即测量范围广、实时性好、抗干扰能力强等特点 ,专门设计了核磁共振测磁仪的探头 ,研制了一种使用单片微机和ＰＣ微机的核磁共振 (ＮＭＲ)测磁仪 ,并针对检测中影响灵敏度的因素进行了仔细的研究和讨论 ,并采取了相应的有效措施 ,以提高检测灵敏度 ,取得了较好的效果 .1　…     

变化磁场环境下海森堡XXZ模型的热力学纠缠

研究了变化磁场环境下,海森堡XXZ模型的热力学纠缠性质.通过计算,得出热力学纠缠度解析表达式,由模拟表明,系统纠缠度对变化的磁场、各向异性参数、温度表现出不同的行为.为提高系统临界温度,给出了磁场强度范围和各向异性参数条件.     

电解质溶液Hall效应的等效测量原理和实现方法

本文从电解质溶液Ｈａｌｌ效应的基本关系式出发，分析了电解质溶液Ｈａｌｌ效应的测量问题。