从量子论到玻色-爱因斯坦统计

爱因斯坦对量子论的理论基础及其应用作了大量工作,玻色将对称性概念引入统计方法,他们是量子统计理论的先驱;特别是爱因斯坦对玻色-爱因斯坦凝聚的预言形成了凝聚态物理新的前沿方向.     

超冷量子气体的统计性质

近年来超冷量子气体的研究取得了一系列重大实验突破,其中包括玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实现、超冷简并费米气的获得以及分子BEC的成功观测等,同时,BEC及简并费米气体相关理论也成为一个热门的研究课题.结合本研究组近期的部分研究工作简要地阐述超冷量子气体的统计性质,主要内容包括量子气体的尺度效应、外势的约束作用、粒子间相互作用的影响、q-形变量子气体的低温特性和非广延统计等.所得结论对进一步深入认识量子气体的低温特性,揭示各种宏观量子效应的实质具有一定的理论价值.     

关于量子隐形传态的研究进展及应用分析

量子隐形传态是一种通过光束恢复其物质物理属性的技术,能够做到两个独立粒子之间"量子态"的传递。它依赖于存在于原子尺度称为"纠缠"的奇妙现象,使得两个粒子即使在相距甚远的情况下,也能具有相关的属性。纠缠允许粒子具有比经典物理下更加紧密的关系,如果两个粒子是纠缠的,我们能够通过测量其中一个粒子的状态从而得知另一个粒子的状态。例如,两个纠缠的粒子,其中一个粒子的自旋方向如果"向上",那么另一个粒子的自旋方向则始终"向下",反之亦然。在这篇报告中,我们将简介关于量子隐形传态的相关信息。并对量子隐形传态技术当前面临的困难和发展方向进行说明。     

宇宙中高能带电粒子的加速

宇宙中高能粒子的起源问题是高能太阳和天体物理的核心问题之一.在剧烈变化的天体物理环境下,背景等离子体中的带电粒子可以被其中的电场加速到很高的能量.根据背景电场和带电粒子相互作用的特征,带电粒子的加速机制可以分为:等离子波和粒子共振相互作用、沿磁力线方向的平行电场加速和磁场不均匀性有关的磁场曲率与梯度加速等.根据粒子加速过程对应的宏观能量释放机制,人们发展了随机粒子加速理论、扩散激波粒子加速理论以及磁重联粒子加速理论等.这些理论都有其各自的假设和特征,在不同的天体物理环境有其相应的应用.与高能天体物理观测的不断进步相结合,通过对高能粒子辐射特征和加速过程的分析,人们可以更好地认识剧烈变化天体物理环境下发生的各种物理过程.     

量子物质拓扑相的核磁共振量子模拟

拓扑相是一类不能由经典朗道对称破缺理论描述的奇特物质态.这种态具有一些有趣的性质,如依赖于拓扑流形的基态简并度、准粒子分数统计和拓扑纠缠熵等.拓扑相的性质研究在凝聚态物理中本身具有重要意义,如促进新型材料的发现.另一方面,拓扑相提供了一种天然的无噪声介质,在容错量子计算领域也有着潜在的应用.然而,受限于当前苛刻的实验条件和可控的实验手段,在真实体系中观测并探索拓扑相的性质是一件困难的事情.量子模拟用一个可控的量子系统模拟复杂的或难以观测的物理现象,为我们研究拓扑相提供了有力手段.核磁共振体系作为量子模拟的物理实现平台之一,在多量子比特实验中具有成熟的控制技术和精确的测量手段,是一个很好的测试平台.本文首先介绍拓扑相的基本概念和性质,回顾核磁共振在量子模拟中的应用,然后讨论基于该体系完成的关于拓扑相量子模拟的几个实验工作,最后给出总结并展望此研究领域的前景.     

能量转换量子系统的热力学特性及其研究进展

量子物理是理解微观粒子运动规律的现代物理学理论.它与信息、生命以及化学等学科相互联系日益紧密,引发了许多新技术革命,深刻影响着人类的生活,已成为社会经济发展的原动力之一.当前,量子物理和能源科学结合,正在产生新的学科生长点.本文主要概述多种类型能量转换量子系统的发展;结合国内外的研究现状,系统地阐明如何应用热力学理论研究量子体系的能量操控以及微观器件的优化设计;总结量子热力学循环、能量选择量子电子器件、量子点热管理器件等在理论和实验方面研究的代表性成果和进展;展望量子物理与能源科学交叉领域发展的新方向.     

大规模纠缠态制备方法研究

正多粒子纠缠态是量子信息处理过程中的重要物理资源,且多粒子纠缠态的规模(纠缠粒子数)越大,其在量子通信和量子计算中所体现出来的量子优越性越明显.故此,如何制备大规模纠缠态是目前量子信息领域的一个热点问题.由于现有技术水平的限制,目前能够在实验上制备得到的多粒子纠缠态的规模有限,尚不能满足其在量子通信和量子计算中的应用要求.于是,研究人员在现有多粒子纠缠态制备技术的基础上提出了多     

新书评介——《经典的与量子的理想体系——统计力学丛书之二》

为了满足高等院校物理教学的需要,西南师范学院物理系在理论研究和教学实践的基础上,由邓昭镜副教授编写的《经典的与量子的理想体系——统计力学丛书之二》一书已经科学技术文献出版社重庆分社出版,新华书店发行所重庆分所发行.本书的特点是以系综理论为基础,按统计规律分章,以“能谱”为纲,全面地阐述了各类理想体系平衡态的统计理论,重点是理想体系中的量子统计.作者认为理想体系在整个平衡态统计理论中占有十分重要的地位.它既是系综理论最直接最系统的应用,又为研究复杂的相互作用的统计理论作好理论准备,是现代应用物理必修的基础理论之一.本书讨论的“理想体系”是指哈米屯(?)始终可以表示为组成该体系各单粒子(成员)的哈米屯(?)之和,即:     

爱因斯坦与玻尔有关量子理论的旷世争论宣告终结

 1935 年,爱因斯坦(Albert Einstein)和Boris Podolsky、Nathan Rosen(EPR)3 人写了一篇如今非常有名的文章,质疑了量子力学理论的完备性。他们认为一个粒子在局域范围内携带了其全部性质,对其进行测量的所有结果构成粒子的物理真实。然而,根据量子理论的观点得出的结论是,相隔很远的两个粒子之间可以瞬间发生相互作用,对其中一个粒子的测量结果受远处的另一个粒子的操控。这在EPR 看来是不可能的,因此量子理论是不完备的,为了得到一个关于世界的合理的“局域唯实论”的描述,就必须补全量子理论的形式。     

带交叉算子的量子粒子群优化算法

为了改善量子粒子群优化(QPSO)算法、提高其求解多峰优化问题的能力,采用新的粒子吸引点和势阱特征长度计算方法,引入遗传算法中的交叉算子并融入交叉概率自适应的参数控制技术,设计了一种带交叉算子的量子粒子群优化(CQPSO)算法.CQPSO算法既可确保QPSO粒子群体的多样性、维护粒子整体的活力性,又能克服特殊情况下QPSO算法收敛的不稳定性和陷入局部最优的偶发性.实验结果表明,在21个标准测试函数中,无论对应单峰函数、多峰函数或是偏移、旋转函数,在相同的物理仿真平台上,CQPSO算法的性能在绝大多数情况下都优于其他改进的量子粒子群算法,从而验证了CQPSO算法的有效性和鲁棒性.     

量子理论和广义相对论的统一

首先简要介绍了量子引力理论中的超引力和环量子引力.其次基于量子理论和广义相对论的基本原理、主要特征等探讨了某些新的统一理论.进而提出广义相对论形式、算符形式和二者的结合等具体的数学方程及6个结果.最后讨论了一些统一的新方案,如量子理论中可能存在的类似宇宙项,各种相互作用粒子的质量关系,标准模型某些可能的发展等.       

亚夸克粒子的B分布、Γ分布和超对称性

据实验、理论分析认为:在高能下F-D统计和B-E统计将统一被B分布或Γ分布替代.给出了价-海亚夸克混合模型中的B分布和Γ分布函数,与超对称的要求相符.讨论了轻子型夸克q’和其反粒子q’的复合粒子(q’,q’)是促成费米子和玻色子相互转变——超对称的中介,高能下泡利不相容原理可能被破坏或削弱.       

核素在引力常数减小过程中的放射性衰变

推动地球板块运动、地震及火山活动的动力机制,地球圈层及岩石结构的形成,以及地球资源和能源等,是当代地球物理急待解决的问题.依据引力常数变化对核素的作用,以及核物理基本原理,建立起了一个核素结构随引力常数变化的动态核力模型,此核力模型与宇宙天体的演化过程密切相关且同步.此模型对上述多方面存在问题的解决,作了合理的解释.通过引力常数减小而产生的地球结构能释放的论证,求证出核素放射性衰变是地球结构能的释放方式;论证及量化计算了地幔岩石化学结合能是对于地球结构能释放或核衰变能的吸收;证明了引力常数减小对宇宙宏观与原子核微观作用的内在一致性或宏观与微观的统一性;得出了原子核结构的稳定和非稳定性具有相对性的结论.       

一种基于JPEG2000的多描述编码方案

在JPEG2000编码算法分析的基础上,针对JPEG2000在Tier-1编码器编码输出的压缩比特流具有嵌入性的特点,提出一种新的多描述编码算法.该算法以JPEG2000中的编码块为基础,把2个经不同码率编码后的嵌入码流进行重新分配组合,形成码率相似的两重描述.实验表明,该算法表现出了优良的性能,并且能适用于各种嵌入码流的图像编码.       

β-环糊精对双酚A分子识别作用的表征研究

运用紫外光谱、红外光谱、荧光光谱、H核磁共振谱研究了β-环糊精对双酚A的分子识别行为,结果表明:双酚A经分子识别后其紫外吸收有所增加,吸收峰发生2~3 nm红移;红外特征峰被β-环糊精不同程度掩盖,且特征吸收峰都在不同程度发生一定的偏移;荧光强度随β-CD浓度的增大而逐渐增强;β-环糊精与双酚A形成稳定1:1的包结物,包结物常数为1.84×104L·mol-1,双酚A从β-环糊精的大口端部分进入其空腔.       

基于RTX51 Tiny实时多操作系统的软件设计与应用

传统的单片机编程模式难以适应目前越来越复杂和多变的应用需求,而基于小内核操作系统支持的单片机编程可以很好地解决应用时碰到的很多困难.研究了实时多任务操作系统RTX51 Tiny的内核原理和在此基础上的单片机编程方法,并给出了应用实例和在开发中应注意的一些问题.       

左端简单支撑右端被滑动夹子夹住的奇异梁方程的正解

利用积分方程技巧和锥上的Guo-Krasnosel'skii不动点定理研究了一类非线性四阶两点边值问题的正解存在性,其中允许非线性项f(t,u,v)在t=0,t=1及u=0,v=0处奇异.在力学上这类问题模拟了左端简单支撑右端被滑动夹子夹住的弹性梁的挠曲.由于非线性项涉及弯矩,主要结论对于梁的稳定性分析是有益的.       

云南解化集团鲁奇法中低温煤焦油的组成分析

云南解化集团将鲁奇法制得的中低温煤焦油分离成石脑油、中油和洗油3种馏分,采用气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪对这3种馏分进行分析,结果显示其主要化学组分有154种:其中石脑油馏分含67种化学物质,中油含45种、洗油含42种.从组成数据分析,石脑油馏分主要由芳烃和烯烃组成,中油馏分主要由酚类和烃类组成,洗油馏分主要由芳烃、烷烃等烃类组成.因此,通过加氢精制可从石脑油中获得苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品和车用汽油组分;从中油可获得酚和车用柴油组分,从洗油中可获得车用柴油组分.分析数据为中低温煤焦油的加工和综合利用提供了重要参考.       

超凸空间上集值映射的Fan型最佳近似不动点定理

利用超凸空间上的匹配定理得到Fan型最佳近似不动点定理并作为应用给出了超凸空间的非紧可容许子集上的非自映射的不动点定理.结果对文献中的相应结果进行了一般化和改进.       

非局部二维Swift-Hohenberg方程的惯性流形

在非线性正核G(r)的有界性及光滑性条件下,给出非局部二维Swift-Hohenberg方程的惯性流形存在性的证明.