信息论与统计系综

本文从信息论的基本概念出发,由最大信息熵原理,推求平衡态时,各相应宏观条件下的经典统计系综与量子统计系综的分布函数ρ(或密度算符(?)),并得到物质系统相应的特性函数.这一方法不仅将统计物理学与信息论紧密联系起来.而且比其它方法简单、和谐.     

统计物理中量子效应的层次性

通过对统计物理中量子效应的深入分析,提出了在教学中应当注意区分量子效应的层次性。按照量子力学的基本假设,量子效应可以分为个体效应和集体效应两种不同的层次,分别对应统计物理中的两种不同的特征温度。认识量子效应的这种层次性,可以帮助学生深入准确理解统计物理的基本概念,针对不同情况选择适当的统计物理学方法。     

理想气体量子统计到经典统计的过渡

利用量子统计力学方法得到的理想气体的巨势表达式,研究了理想气体的热力学性质,讨论了理想气体量子统计结果的经典极限。     

玻耳兹曼分布的正确推导及应用

玻耳兹曼分布是量子统计物理学当中最典型的一种分布,其奠定了量子统计物理学的基础。玻耳兹曼认为全同粒子是可分辨的,而且处在一个量子态上的粒子数不受限制。根据这一特性,得出了微观粒子在各个能级的分布规律。由于其理论和所用的数学工具非常复杂,其推导是极其深奥的。     

量子蜂群算法及其在认知频谱分配中的应用

基于人工蜂群理论和量子计算,提出一种新的离散组合优化算法——量子蜂群优化算法.该量子蜂群算法使用2种新的量子觅食行为完成整个量子蜂群的协同演进,快速找到最优的蜜源位置,通过对优化函数的测试验证其高效性.以该量子蜂群算法为基础,提出一种认知无线电频谱分配算法,与经典的遗传算法,量子遗传算法和粒子群算法等智能优化算法及敏感图论着色算法在不同的网络效益函数下进行仿真性能比较.仿真结果表明:本文提出的量子蜂群频谱分配算法均能够较好地找到最优解,优于经典的频谱分配算法和已有的智能频谱分配算法.     

Dirac诞生一百周年纪念会会议文集

作为现代物理学的奠基人之一，狄拉克对量子力学的数学基础、相对论量子场论和量子统计等许多重要的物理学领域的发展做出了卓越的贡献。特别是以他的名字命名的狄拉克方程，对自由电子的相对论量子力学运动给出了惊人的准确描述，预言了反物质的存在。由于他对量子理论的这一贡献，使他与薛定锷一起在1933年荣获了诺贝尔物理学奖。     

统计物理中的经典统计与量子统计

本文采用经典统计方法推证了热力学中的理想气体的物态方程和能量均分定理,并利用能量均分定理求解不同系统的内能及热容量,总结发现系统能量及热容量的理论值与实际不相符,出现了经典统计难以解释的几个问题,并结合量子统计方法合理解释了经典统计中的问题。最后,论述了经典统计与量子统计的区别与联系。     

捕获量子的幻影

与人们熟知的世界截然不同，自然界还存在着另类世界，被称为量子世界。在量子世界中，粒子行为不遵从经典物理学规律，人类对量子的观测更是难上加难。本次获奖的两位科学家成功地实现对单个量子系统的测量和控制，颠覆了之前人们认为其无法被直接观测的看法。     

讨论宏观平衡态时熵的涨落

在经典统计物理学中,讨论物理量的涨落时,常用的两种方法是:运用正则系综、或准热力学方法。本文以两种方法分别对熵的相对涨落问题进行探讨,並得到一致的结果。     

浅析质点力学与几何光学的相似性

本文对质点力学与几何光学的经典理论和量子理论进行分析比较，阐明它们的相似性。并就对相似性的研究，在物理学发展中的积极作用，作了介绍和说明。     

陶醉于20世纪物理学的美丽

正我们有足够的理由赞美物理学在20世纪所取得的成就。1900年到来之际,由牛顿、麦克斯韦、亥姆霍兹、洛伦兹以及许多其他人的思想奠基的辉煌经典物理学大厦似乎已近乎完美;然而经典物理学的这一高度发展状态显现出了某些结构上的瑕疵,结果证明这些瑕疵远非看起来那样肤浅。在世纪转折前后几年的实验和理论发现直接导致了改变物理学家基本观念的革命:原子结构、量子理论和相对论。在近     

一种基于稀疏循环序列的量子低密度校验码的构造

量子纠错编码技术是量子通信和量子计算实用化的基础,迄今为止,量子纠错理论日趋完善,许多经典的编码技术在量子领域中都可以找到其对应的编码方法.针对经典纠错码中最好码之一的低密度奇偶校验码(LDPC),文中提出了一种构造量子LDPC的校验矩阵的改进方法,并与MacKay提出的基于稀疏循环序列的B和U构造法进行比较,结果得到改进的构造法不仅改进了B和U构造法的部分不足之处,而且保留了两种构造法的优点,从而可以提高编码和译码的效率.     

球对称 dilatonic 黑洞的量子统计熵

用量子统计方法,计算了球对称dilatonic黑洞玻色场和费米场的量子统计熵。在计算中,采用了由广义测不准关系修正的态密度公式,利用求解配分函数及系统自由能的统计方法,得到了收敛级数表达的黑洞熵。在计算中,不存在人为截断的引入和小质量近似,计算结果与前人的经典结果一致。     

图版

相变和临界现象是一种普遍存在的物理现象,它既发生于人们的日常生活中(例如冰融化成水),又是产生新奇物态的普遍机制(例如高温超导体的形成).通常的相变由热涨落驱动,也称经典相变.量子相变则发生在绝对零温,在外参数变化时由量子涨落驱动.建立在对称性破缺,序参量涨落和重整化群基础上的朗道-金兹堡-威尔逊理论(Landau-Ginzburg-Wilson,LGW)成功解释了经典相变.而通常的量子相变,也可以通过路径积分表示映射到更高维的经典情况,进而纳入LGW的理论框架内.然而,近年来实验上不断发现不能用LGW理论描述的量子临界现象,例如铜氧化物超导体和重费米金属.如何从理论上理解这些现象成为了统计物理学和凝聚态理论中一个重要的研究课题.     

经典物理与量子物理寓于同一个哲学构架中

老子阐明了这样一个基本概念:事物运动规律是不断地走向反面。把这一概念数学化,加以演绎、分析,可以发现:经典物理和量子物理的数学方案,只不过是这一模型展开的不同层次而已。古典东方哲学思想中蕴藏着适应现代物理学理论的哲学构架——这是美国物理学家F·卡普拉在最近出版的《物理学之道》一书中的结论。近年来,国际物理学界中流行着一股东方哲学热,一些著名的科学家纷纷研究中国和印度的古代哲学思想。越来越多的科学家事实证明:世界是一个统一的整体。繁复纷杂,变化万千的各种运动有着许多共同的属性和规律,而哲学正是这些共同的属性和规律的总结。哲学与物理学相互启发,相互推动,既促进了物理学的发展,也促进了哲学的深化。在人类思想史上,中国的古代哲学家有着崇高的地位。1984年出版的一家权威的美国年鉴,列出了世界历史上十大思想家,中国的孔子名列第一。(其次是:柏拉图、亚里士多德、阿奎那、哥白尼、培根、牛顿、达尔文、伏尔泰、康德)。据对国际上1984年出版的19种主要的科学——哲学杂志的统计,研究老子,孔子,庄子的哲学观点的论文占了很大比重。科学家们运用哲学先贤的观点,结合现代科学实践,融会贯通,推陈出新,探索着现代科学的真谛。有些论文已采用现代数学方法,建立数学模型,来分析考察哲学对科学实践的预见和吻合程度。美国著名物理学家奥本海默认为:我们今天在物理上的发现,只是古代智慧的一个例证,是古代智慧的一种精细化的产物。今天,古典东方哲学仍象一颗明星在人类思想的苍穹中闪烁。现代科学不断揭示出丰富的实践内容,由于古典哲学的深刻性,它可以充当这些内容的轴心。正如茫茫苍穹中的北斗星一样,它不动,而拱围它的众星却在动,从而演示出一幅幅丰富多彩的美景。历史上,随着物理学从宏观向微观发展,发展成为经典物理和量子物理二部分。经典物理中,量的特点是连续;量子力学中,量的特点是不连续。哲学是自然科学的总结和概括,我们对老子的一个哲学命题进行研究后发现:根据这一命题建立的数学模型,有能力提示经典力学和量子力学这二部分的数学方案(量的特征)。老子阐明了这样一个基本概念:事物运动规律是不断地走向反面。(‘原始要终,终而复始’,‘生生不生,化化不化,常生常化无穷尽。’) 把这概念数学化,加以演绎,分析,可以发现:经典物理和量子物理的数学方案,只不过是这一模型展开的不同层次而巳。这证明:经典物理与量子物理是沿着同一个哲学构架而编织起来的。正如《老子》篇所预见的:“万物万形,其归一也”。在物理中可以证明这一见解的具体课题很多,下面我们试举其中之一——对热容的计算分析来说明这一问题。我们从最基本的方面——对实验事实的解释说起。     

量子密集编码的理论研究进展

量子纠缠是量子信息论的1种重要物理资源.在经典通信中,发送1个经典比特,只能得到1个比特经典信息,而在量子通信中,利用量子纠缠的奇妙特性,发送1个量子比特,可以得到2个比特经典信息,这就是量子纠缠引发的新的关注点—量子密集编码.综述量子密集编码在量子信息论的研究现状,结合已有的Bennett密集编码方案和受控密集编码方案,展望了同时密集编码及受控同时密集编码在量子通信中的研究前景.     

经典液体统计理论概况

一、引言经典液体理论是统计物理的一个重要分支。长期以来,液体理论远远落后于气体和固体的理论。这主要是因为液体的结构复杂,使理论分析十分困难。高速大型计算机的发展,为液体理论研究提供了强有力的技术基础,近三、四十年,液体理论的研究获得了显著的进展,引起了越来越多的物理学工作者的关注和研究。可以预见,今后的发展将更加迅速。液体的统计理论,可分为经典液体和量子液体(如液氦)。本文将只概要地阐述经典液体的平衡态理论。     

尘埃等离子体状态方程及其热容量研究

由统计物理学中经典系综理论得到弱耦合尘埃等离子体的状态方程,并与理想气体的状态方程进行了比较.在此基础上,给出了尘埃等离子体近似为理想气体的条件,并得到了强耦合尘埃等离子体热容量的近似表达式.     

关于态式修正的讨论

朗道《统计物理学》64年7月中译本第一版§55及76年J·B·Sykes等按75年5月俄文修订第三版翻译的英译本§56基本粒子的费米和玻色气体一节中,关于态式修正的论述,导致与正确结论矛盾的结果,本文对这一修正的近似处理作了分析,认为有欠妥之处,不够严谨,问题出在对理想量子气体与经典玻耳兹曼气体的化学势的处理方面,并举出解决这个问题的正确论证方法.     

理想气体分子的两种统计理论的比较

本文讨论了理想气体分子系统的经典统计和量子统计的统计理论差异，并简析了两种统计理论差异的具体原因。