非线性单稳态系统中基于内禀振荡的随机共振

通过考察具有内禀振荡的单稳态非线性系统的随机振荡行为,研究了内禀振荡对噪声背景中微弱信号检测性能的影响.结果表明,输出信噪比和系统信噪比增益都表现出随机共振行为;该随机共振现象依赖于系统的选频特性,而系统的选频特性源于内禀振荡.该单稳态非线性系统表现出的这种源于内禀振荡的随机共振,可能为微弱信号检测系统的设计提供新思路.     

半导体量子点Rabi振荡品质因子及其退相干机制

采用光致发光方法和纳米光谱成像技术,研究了单个半导体量子点中激发态激子的Rabi振荡。观测了在两个延时位相可控的!/2脉冲激发下,激发态激子数随其量子比特位相旋转而振荡的特性。由实验观测结果分析得知此单个半导体量子点量子比特的自由旋转品质因子约为9.8×104,动力旋转品质因子约为18。讨论了激子从浸润层到量子点的俘获过程对Rabi振荡衰减退相干的影响。简要分析了量子点的激子自旋操控和单光子发射统计特性。     

耦合于铁磁电极平行双量子点的自旋极化输运

利用双杂质的Anderson模型的哈密顿量,从理论上研究了耦合于铁磁电极的平行双量子点的自旋极化输运性质,并借助运动方程方法求解了哈密顿量.结果表明,该系统在费米能级处的Kondo共振峰与自旋极化强度和磁通量的取值有关.与此同时,在平行组态情况下,Kondo共振峰位置发生了偏移,而在反平行组态情况下,Kondo共振峰出现在相同位置处.这些现象使得这一双量子点系统的物理特性更加丰富,它们将有助于解释自旋电子学中的电子关联问题.     

微波场作用下Fano效应对量子点电子态密度近藤峰的影响

讨论了一个微波场辐照下量子点电极耦合体系,当两边电极间存在非共振直接隧穿时量子．占、上电子态密度的变化情况。用非平衡格林函数方法及吴大琪假设得到了此体系能态密度在相互作用强度U有限情况下的解析表达式。数值计算的结果表明随着背景透射率及库仑相互作用能大小的变化,量子点上电子能态密度共振峰可被增强或减弱,并可能出现新的共振峰结构。     

完全图上结构异常的搜索算法——融入量子计算思维的经典算法探讨

采用量子计算思维探索新的图结构搜索方法,提出了一种基于散射量子行走的完全图上结构异常的搜索算法.在N个顶点的完全图上外接一个悬挂点,既破坏了完全图的对称性,也预示着图的拓扑结构将发生变化.首先给出完全图上散射量子行走酉算子U的解析刻画,将行走的Hilbert空间投影到低维不变子空间S,并给出酉算子U在空间S中的作用US的形式;然后将完全图中所有状态的均匀叠加态选择为行走的初态,借用微扰理论求出酉算子US的本征值和特征向量,通过数学解析计算出行走的终态(悬挂点);最后分析算法的时间复杂度和成功概率.算法分析及Matlab仿真结果表明,利用散射量子行走可以在O(N~(1/2))步内以接近于1的概率找到异常位置,而经典算法中使用邻接矩阵查找该异常点的时间复杂度为O(N),因此相对特定问题和特定的经典算法,使用散射量子行走搜索算法可以实现二次加速.     

自由势场中变质量粒子的透射率研究

利用分析转移矩阵方法, 研究了变质量分布粒子在1维自由势场(V(x)=0)中的透射率. 通过点正则变换, 发现变质量分布粒子的透射谱与其等效势场的类型密切相关. 当等效势为势阱, 则在本征能级处透射率达到极大; 而为势垒时, 如果粒子入射能量小于势垒高度, 则透射率非常小, 一旦粒子能量大于势垒高度, 透射率则在1附近震荡.     

冷原子系统中里德堡集体激发态的尺寸缩小效应（英文）

原子的集体效应表现出光和原子之间增强的相互作用，这在量子光学和量子信息领域有重要的研究意义。当原子的状态发生变化时，拉比振荡会表现出丰富的动力学特性。本文报道了在冷原子气体中拉比振荡过程中里德堡原子集体态的尺寸缩小效应。首先通过存储制备了里德堡原子集体激发态，再测量辐射光子的时间变化曲线。观察到振荡频率的降低效应，这表现出啁啾特性，这是由于集体态的衰减和基态原子损失引起的。该结果有助于研究里德堡原子的集体效应的动力学行为以及操纵单光子波包。     

一维单点位置缺陷分离时间量子行走的传输特性

分离时间量子行走是由条件平移算符和硬币算符相继作用在初态上的动力学演化过程。文章通过改变一维均匀无限长格点线上某一位置处的硬币算符,引入反射参数,构造单点缺陷模型,研究了系统的量子传输特性。通过求解两步行走的幺正演化算符的本征方程,得到一维单点位置缺陷分离时间量子行走的本征束缚解。量子行走在该一维缺陷格点线上传输出现的局域化效应,正是该本征束缚态导致的结果,合理地解释了局域化效应及局域化强度与引入的反射参数之间的关系。     

玻璃中量子点之间电子的共振隧穿

在建立玻璃中阻容耦合双量子点模型的基础上,通过分析双量子点的静电能和化学势,讨论了化学势随外加偏压的变化和共振隧穿现象.随外加偏压的增大,当双量子点2个能级的化学势相等时发生共振隧穿现象,在I-V特性曲线上呈现电流峰.玻璃中不同间距的量子点用不同大小的耦合电容来表示.随着玻璃中2个量子点之间耦合电容的增大,2个量子点发生共振隧穿所需要的外加偏压随之增大.     

2+1维SU(3)格点纯规范场真空波函数的收敛性

分别采用相连重叠图、相连空心图方法展开波函数,研究2 1维SU(3)格点规范场真空波函数的收敛性.采用无规相近似方法,引入小W ilson圈图的平均值,应用Feynm an定理获得封闭方程组。计算结果表明:用相连空心图方法所得到2 1维SU(3)格点规范场的真空波函数μ0和μ2的标度行为和收敛性更好。     

水溶性CdTe量子点在金属离子检测中的尺寸效应

以巯基乙酸作为修饰剂,控制原料比例、pH值、反应时间,合成了不同粒径的荧光CdTe量子点,通过对各个金属离子的响应测试发现:小粒径量子点均对汞离子表现出淬灭的现象,其他金属离子则无明显响应;而大粒径量子点则对银离子表现出明显的淬灭现象,其他金属离子则无明显响应,两种粒径的量子点对Hg~(2+)和Ag~(+)的检测限分别为8.7 nmol/L和9.9 nmol/L。Hg~(2+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于小粒径量子点具有较大淬灭半径所引起,而Ag~(+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于大粒径量子点与银离子作用后发生了电子转移过程。证明量子点对金属离子的响应不仅与量子点的修饰剂有关,还与其粒径大小有关。利用这种方法,实现了对Hg~(2+)和Ag~(+)良好的灵敏性和选择性检测。     

自旋相关耦合双量子点的非平衡输运特性

采用K e ldysh非平衡格林函数方法,研究了电子通过耦合双量子点的自旋极化输运特性.我们考虑量子点中的电子电子相互作用,在H artree-Fock近似下给出自旋分离流的普遍表达式.数值结果显示:随着偏压的增加,不同自旋取向的电子所占居的等效能级相继进入偏压窗口,自旋极化流振荡,电荷流持续增加.这些变化特性可以很好的用自旋相关的共振隧穿理论给予解释.     

二维量子阱中单电子量子比特的性质

通过求解能量本征方程,得到弱磁场作用下的二维势阱中电子的本征能量及其波函数,进而以基态和第一激发态波函数构造了一个量子比特.数值计算结果表明,量子比特内电子的空间概率密度随空间坐标和时间的变化而变化,在阱的边缘处出现的概率值为零,在其他位置相对较大;各个空间点的概率密度均随时间做周期振荡,振荡周期与阱宽有关,与外磁场无关,它随阱宽的增加而增大.     

无序杂质、磁场对“三明治”式二维系统电导的影响

为研究二维电子系统中电子输运的问题及在磁场作用下二维无序杂质系统电导的物理性质,通过运用格林函数以及散射矩阵理论的方法,在格点模型的基础上,对"三明治"式二维电子系统电导的量子化现象进行了分析。导线与散射体的接触减小了系统的电导,削减了电导量子台阶现象,使得系统的电导随着导线与介质间耦合的变小而降低;当系统受到外磁场作用时,系统电导的变化随着磁场的变化表现出周期性震荡行为,这种震荡变化的剧烈程度与电子的能量有关;受杂质散射的影响,系统电导随无序杂质浓度的增大而减小,在某些特殊掺杂的浓度下,对于一些特殊的电子能量,系统的电导可以达到理想情况下的阶梯值。研究成果对于"三明治"式二维电子系统电导的进一步研究具有借鉴意义。     

价转移金属络合物低温半导体—金属相变的计算机MONTE CARLO量子格点模拟

对价转移金属络合物材料低温条件下的半导体—金属态转变特性,采用计算机Monte Carlo技术,在Wannier表象中,对由位移变换和基态平均得到的多维序参量和状态参量量子统计平均方程组,进行Monte Carlo自洽迭代量子格点模拟,得到了系统的相图和序参量变化关系。     

基于光子晶体的全光二极管单向透射特性分析

采用时域有限差分技术,分析非线性光子晶体点缺陷不对称结构的单向透射特性.研究发现:当光波从两个不同方向入射,耦合进入缺陷的电场能量不同,入射波存在单向透射特性,从而透射率在跳跃点处的阈值功率不同;此外,入射波在跳跃点处的最大透射率值与入射方向无关.进一步采用耦合模理论验证所得结果,所得结论与数值模拟结果一致.当光波从这种不对称的点缺陷结构两端入射时,所得透射对比度存在一个上限.     

在量子信息分裂中利用局部测量提高量子参数估计

我们利用多体量子纠缠信道在环境噪声中实现了关于量子相位参量的信息分裂.这个量子信息分裂方案是指从一个发送端,人们将含有信息的任意量子态传输到多个接收端,然后利用么正测量在任意一个接收端上还原量子参量信息.我们发现,在退振幅阻尼噪声通道下,合理引入局部测量能提高量子参量估计精度.当环境表现为马尔科夫性时,经过量子信息分裂,量子参量估计精度的动力学演化会呈现单调衰减趋势.当环境具有一定记忆效应时,其演化会呈现振荡起伏行为.     

内含一个气泡介观环的电子输运性质

采用介观结构中一维量子波导理论，在给定节点处波函数的边界条件情况下，研究了内含一个气泡的介观环结构的电子输运特性。结果表明，在这一介观结构中，反共振（T=0）现象在零极对称传输振幅中得到很好的描述，并且电子透射几率随环半长以及气泡半长的改变均做周期性振荡．     

电场、磁场对二维无序系统电子输运的影响

研究了电场、磁场作用下,二维无序杂质系统电导的物理性质.电场的作用削弱了系统电导的"台阶"量子效应,随着中间散射区域尺寸的增大,系统电导随电子能量的变化振荡加剧;系统电导随着磁场的变化表现出周期性振荡行为,其振荡的剧烈程度随外部电压的增大而变小;受杂质散射的影响,系统电导随无序杂质质量分数的增大而减小.     

多普勒无线电引信自差机非共振特性研究

在已建立的晶体管自差机等效电路模型的基础上,运用谐波平衡法,研究了多普勒无线电引信自差收发机受迫振荡的非共振振荡特性,推导出了自差收发机在不同强度信号作用下的幅频特性. 在非共振状态下,系统的定常振荡为强迫振荡项和自由振荡项之和. 仿真结果表明,弱信号使自由振荡项趋于一个非零的定常振幅,大信号使得自由振荡项衰减为零,而小信号则使某些频率区域中的振荡情况更复杂.