磁场对量子阱中类氢杂质性质的影响

本文在弱场极限下应用微扰变分法,在强场极限下应用绝热微扰法,计算了位于,量子阱中心的一个类氢杂质在磁场中基态的束缚能和电子跃迁能量。结果表明:电子的基态束缚能随磁场的增加或量子阱宽的减小而增大;电子跃迁能量随量子阱宽的减小而变大;在强场极限和弱场极限下,电子跃迁能量随磁场变化的规律不同。在强场极限下,电子跃迁能随磁场的增加变大。在弱场极限下,当电子初态有横向激发,末态是基态时,跃迁能量随磁场的增加变大;当电子初态只有纵向激发,末态有横向激发时,跃迁能量随磁场的增加变小,当电子初态与末态横向激发的程度相同时,跃迁能量不随磁场变化。     

电磁场与物质耦合系统真空态和Casimir效应物理解释

采用一种简洁的方法讨论电磁场与物质耦合系统的能量本征态，在新的理论基础上给出关于Casimir效应物理根源的新的定性解释，采用类压缩态的假设找到了该耦合系统新的真空态，其能量比以往工作中量子力学二阶微扰方法给出的能量更低，该方法不仅适用于不同子体系间有弱相互作用的系数，给出系统能量更低的真空态，而且还能处理子体系间有较强相互作用的系统并给出其基态及能量的精确解析解，得出了对Casimir效应的物理解释，Casimir效应不是单纯来源于电磁场或物质的零点能的量子涨落，而是来源于电磁场与物质耦合系统真空态量子涨落，电磁场和物质对系统的真空态能量以及Casimir效应都有贡献。     

半导体量子点中磁极化子基态能修正的温度效应

采用Larsen方法研究了半导体量子点中磁极化子基态能量的温度效应．在有限温度下导出了磁场内半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互作用系统的基态能量及二级微扰能量修正．讨论了磁场、量子点尺寸以及温度对半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量影响．为了更清楚、直观地说明半导体量子点中磁极化子的性质，以GaAs半导体为例进行了数值计算，得到在强磁场的作用下半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子耦合系统的基态能量修正与磁场强度、量子点厚度及温度的关系曲线．结果表明：强磁场中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量修正随磁场强度的增加而增大，随量子点厚度的增加而减少，随温度的升高而增大。     

一种求解Bose-Hubbard模型的简单方法

针对描述晶格中多体相互作用玻色子体系的Bose-Hubbard模型,首先计算相互作用能与跳跃能比值趋于无穷大和趋于零两种极限的基态,分别得到了莫特绝缘态和超流态两个量子相。其次利用平均场近似引入超流序参量,通过二阶微扰解析计算基态能量,从而得到体系从超流态到绝缘态的量子相变的边界方程。最后通过数值软件求解边界方程得到Bose-Hubbard模型的相图。该求解BoseHubbard模型的平均场方法不仅能够得到完整相图,而且整个过程物理图像清晰、简洁明了便于理解。     

晶格量子涨落对正方晶格反铁磁海森堡模型基态的影响

从正方晶格反铁磁海森堡模型出发,应用正则变换方法讨论了非绝热近似下晶格量子涨落对系统基态的影响．计算结果表明,自旋－声子耦合相互作用可以使系统建立一个新的稳定基态．在此基态中,系统的能量可以得到明显的降低,而且有小的交错磁序存在．     

自旋对三角势量子点中束缚磁极化子性质的影响

本文采用Hubreches'修正的线性组合算符方法,研究了电子自旋-轨道相互作用对三角势量子点中束缚磁极化子基态性质的影响.考虑电子自旋效应时,得到了三角势量子点中束缚磁极化子的基态能量随量子点受限长度,电子场密度和磁场之间的变化关系.结果表明:当考虑自旋影响时,磁极化子的基态能量由三部分组成.并且束缚磁极化子的基态能量、自旋向上分裂能和向下分裂能都随电子场密度的增大而减小,随磁场强度的增大而增加;在相同的量子点受限长度下,束缚磁极化子基态能量、自旋向上(向下)分裂能都随库仑束缚势的增大而减少.     

扩展Dicke模型的基态量子关联

本文研究了单模腔场中相互作用的双能级原子在非旋转波近似下的量子相变,在热力学极限下,利用平均场近似得到系统的约化基态能量,再通过约化基态能量及相稳定条件得到正常相与超辐射相的相边界.在相变讨论的基础上进一步计算得到了任意两原子间的量子关联和经典关联,讨论了这些关联与相变间的关系.     

横磁场中各向同性XY链的基态纠缠研究

分析了横磁场中各向同性XY自旋链的基态能量和纠缠问题。研究发现,三量子比特系统中存在一个相变点,此点上,基态能量和纠缠可发生量子相变,基态从W态进入非纠缠;而四量子比特系统存在两个相变点,基态的能量和纠缠均可在相变点处发生量子相变,使纠缠性质发生改变。随着磁场强度的增大,基态纠缠逐渐减小,直到完全消失。四比特系统纠缠的减小要比三比特系统纠缠减小的速度缓慢。     

简并和非简并定态微扰统一理论与能量二级修正公式

建立了简并态与非简并态微扰的统一理论,并推导出一般情况下(简并态)能量的二级修正及波函数的一级修正公式。     

巨正则系综在高温低密度条件下强度量涨落的一级近似

根据理想量子气体的粒子数和能量的密度，通过严格的理论推算，给出弱简并性气体在高温低密度条件下非相对论和极端相对论能量；再由巨正则系综中能量和压强相对涨落的公式，采用合理的近似方法，给出巨正则系综能量和压强相对涨落的一级近似．     

耗散介观RLC串并联电路在热真空态下的量子涨落

利用阻尼谐振子正则量子化方法,实现了对耗散介观RLC串并联电路的量子化,并在此基础上,研究了基于热场动力学(TFD)理论的热真空态下的电荷和自感磁通链、电压和电流的量子涨落.结果表明,在热真空态下电荷和自感磁通链、电压和电流都存在着各自的量子涨落,且量子涨落及量子涨落积不仅与电路中的器件参数有关,而且还与时间和温度有关.     

强耦合电子-声子系统的非绝热量子涨落特性

对于强或中等耦合的电子-声子系统提出一个新的相关状态波矢来研究由电子的运动和密度涨落引起的非绝热声子涨落对系统基态、测不准关系、电荷密度波有序、极化子稳定性和声子阶段有序特征等的影响. 这个新状态波矢表征了系统中出现的单声子相干态, 双声子压缩态和极化子状态及其它们之间的相关或压缩-反压缩效应. 它导致了系统的基态能量的大大降低, 极化子束缚能的显著增加, 压制了电子能带变窄效应的减弱趋势及电荷密度波有序、声子模的量子涨落、增强了声子的坐标和动量的量子测不准性. 研究证明这个与众不同的新波矢对中等和强耦合的电子-声子系统是非常正确和适用的.     

利用量子正则系综理论研究介观电路的量子效应

利用量子正则系综理论研究了介观RLC串联电路在能量混合态下的电荷、磁通(电流)的量子涨落,得到了在能量混合态下电路的量子涨落与温度的关系.结果表明,介观RLC串联电路中的量子涨落不仅与本征频率有关,而且与温度有关;温度越高,电路中的量子噪音越大.该结论与目前采用热场动力学理论方法(TFD)所得结果相一致,量子正则系综理论的方法更易理解和应用.     

在玻色-爱因斯坦凝聚态中类Dicke模型的相变

自旋和轨道耦合为中性的超冷原子在玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)中的玻色系统提供了研究的机会.文章研究此类系统的相变和基态性质.首先将它映射到著名的量子光学中的Dicke模型,Dicke模型描述了一个原子系综和单模光场之间的相互作用.Dicke模型的中心问题是预测了超辐射相和一个正常相之间的量子相变.我们研究在自旋和轨道耦合中的类似Dicke模型的量子相变.采用平均场自旋相干态法,特别是考虑原子之间的相互作用,计算出描述系统的相变点和基态性质的物理量如平均光子数,平均基态能量、两种自旋激化等物理量的解析表达式,得到在相变前后物理量变化的趋势图并与实验结果相比较.     

电荷离散化时介观LC电路中电荷、电流以及能量的量子涨落

基于电荷量子化的事实，运用最小平移算符的性质等，计算介观LC电路中电荷、电流以及能量的量子涨落，研究影响量子涨落的因素．结果表明，计及电荷具有不连续性的事实，在Fock态下介观LC电路中电流与能量的量子涨落不为零，分别与电荷量子、Planck常数等有关，大小决定于电路参数．     

电荷离散化时Fock态下耗散介观电路中的量子涨落

基于电荷离散化的事实,应用最小平移算符的性质,计算耗散介观电路中电荷、电流及能量的量子涨落.结果表明,计及电荷不连续性的事实,在Fock态下耗散介观电路中电荷不存在量子涨落,而电流与能量的量子涨落不为零,分别与电荷量子、Planck常数等有关,大小决定于电路参数.     

一种求解一维量子体系本征态的方法

为了得出一维量子体系本征态的简易求解方法,介绍了一维有限格点量子链和量子环本征能量的一种求解方法,并且借助图示的方法对这两种体系的能谱进行了详细的对比,这样可以清晰地认知一维有限格点量子链和量子环这两种结构的能谱特点.对这两种结构中格点能量存在涨落的情况进行了讨论,并且给出了量子链中表面态出现的条件,同时发现量子环中格点能量的涨落不会导致表面态的出现.     

低温强磁场下Er3Ga5O12中Er3+离子基态的理论研究

用量子理论计算了单晶Er3 Ga5 O12（简写为ErGaG）石榴石的Er^3＋离子基态^4I 15／2的基本特性。在晶场作用下，Er^3＋离子的能级是二重简并的，劈裂的能级与晶场系数有关。在外加磁场的作用下，简并态消除，并且随着外磁场的增大，劈裂能级间距也增大。能级与能级之间出现了相互作用。当外磁场为零时，磁化强度为零，体现了ErGaG是顺磁材料。     

多模光场与二能级原子Nj度简并N^∑光子共振相互作用系统中场量了熵与纠缠的演化

利用冯·纽曼量子约化熵理论研究了多模相干态光场与单个二能级原子简并多光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的时间演化特性,得到了多模光场量子熵的解析表达式,并给出了三模场与原子相互作用时场量子熵的数值计算结果,详细讨论了此时初始平均光子数、原子分布角以及原子偶极相位角对场量子熵与纠缠的影响。数值计算结果表明：初始光场越强,场与原子之间的量子纠缠越弱,当光场足够强时,两子系统几乎始终处于退纠缠状态;场量子熵强烈地依赖于原子分布角,光场与原子总是处于纠缠态,并且在短时间的振荡之后几乎停留在最大纠缠态,而原子分布角越大,场量子熵演化到其最大值的时间越短;原子偶极相位角对场与原子之间的量子纠缠几乎没有影响。根据场量子熵的这些特性,可以制备纠缠态或纯态。     

PdY4团簇:E(○×) b1系统的Jahn-Teller效应及其能级分裂

依据Jahn-Teller效应理论与量子理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了具有C4v对称性构型的PdY4团簇的E(○×)61系统的Jahn-Teller效应及其相关问题.研究了PdY4团簇的电子态与声子态及其活跃声子态,构建了PdY4团簇的E(○×)61系统的电声耦合哈密顿量,借助么正平移变换计算出了畸变后的系统基态与激发态及其能量.结果表明:系统的Jahn-Teller畸变导致在系统的势能面上形成了2个对称性为C2v的势阱.无论系统处在哪一个势阱中,系统原初的二重简并的能级都将发生分裂,因此畸变导致系统能级的简并性完全被消除.最后,利用群论进一步探讨了系统的Jahn-Teller畸变方向等问题,发现畸变将导致系统从C4v对称性降低到v2v对称性,而畸变之后系统的电子基态应该是C2v群下的B1或者B2.