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.     

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.     

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．     

热态下介观电感耦合电路中的量子涨落

在对真空中介观电容耦合电路进行量子化的基础上,采用Lewis-Riesenfeld不变量理论及时间独立的哈密顿系统的知识对在热态下的电感耦合的介观电路中的量子涨落进行研究,并将结果与在绝对零度情况下进行比较.结果表明热态下介观耦合电路中的量子涨落与组成元件的参数和温度有关;并且电路系统在一定温度下的不确定关系比在绝对零度下更为明显,温度越高、涨落越明显.     

介观有源耗散LC并联电路在激发相干态下的量子效应

通过量子化介观有源耗散电路,研究激发相干态和压缩真空态下介观电路的量子涨落及电源对量子涨落的影响,结果表明电路的电流及电压的涨落与外加电源无关,只与电路中的参数有关,是介观电路本身的量子特性。电路中电阻越大,电流的涨落越大,电压的涨落越小。     

介观LC电路数-相空间的量子涨落

从电路系统的Lagrange量人手,利用数-相量子化方案,将介观LC电路量子化,得到了数-相算符表示的Hamiltonian,研究了真空态和压缩真空态下电路中电荷数和相位差的量子涨落.结果表明在真空态下的量子涨落只与电路器件的参数有关,而在压缩真空态下的量子涨落不仅与器件参数有关,还和压缩参数有关.     

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.     

有源介观二阶RLC串并联电路的量子效应

借鉴阻尼谐振子正则量子化方法,实现了对有源介观二阶RLC串并联电路的量子化,在此基础上研究了真空态下电路中电荷和自感磁通链、电压和电流的量子涨落.结果表明,对于有源介观二阶RLC串并联电路,其在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的大小皆与电路中的器件参数有关,并随时间按指数规律衰减.     

有限温度下介观串并联RLC电路的量子涨落

将介观串并联RLC电路等效成阻尼谐振子.并量子化，利用热场动力学理论研究了热真空态、热相干态、热压缩态下电流和电压的量子涨落．结果表明，支路电流电压的量子涨落不仅与电路器件的参数有关，而且与压缩因子及压缩角有关．还与环境温度有关．且由于电流焦耳热、环境温度和阻尼电阻的影响，涨落随环境温度升高而增大，随时间增加而衰减．这对微小电路的设计、电路量子噪声的抑制，具有十分重要的理论指导意义．     

压缩真空态的激发态下介观互感电容耦合双谐振电路的量子涨落

对介观互感电容耦合电路作双模耦合谐振子处理,将其量子化.通过三次幺正变换,将体系的哈密顿量对角化,给出了体系的本征能谱.研究了压缩真空的激发态下回路中电荷和电流的量子涨落.结果表明:这种量子涨落不仅与电路器件的参数、激发量子数、压缩参数有关,而且还和彼此的互感、电容耦合有关.     

介观并联RLC电路的量子涨落

用一种新的方法将并联RLC电路进行量子化,并在此基础上研究了真空态下介观并联RLC电路中各支路的电流和电压的量子涨落,特别是研究了电阻对量子涨落的影响。     

零电压调整率和零内阻前馈控制式线性稳压电源

分析了稳压电源中直流输入电压扰动和负载电流扰动对直流输出电压的影响;根据前馈控制理论给出了扰动的最佳补偿条件,这些条件适用于所有线性稳压电路的设计。以一个射极跟随式串联型稳压电源为例,给出了这种补偿式稳压电路的设计方法和公式。测试表明,这种补偿式稳压电路的S和R_0优于反馈式稳压电路。     

介观含源耦合电路中的量子力学效应

通过对无耗耦合含源介观电路的量子化和体系哈密顿量的对角化,计算了压缩真空态下和含源电路基态下电荷、电流的量子涨落。结果表明,介观耦合电路中存在量子力学效应,每一回路的量子涨落除决定于回跟自身参量外,还决定于另一回路的电学参量,即两回路中的量子涨落是相互关联的;此外,量子涨落与电路所处的状态密切相关。     

耦合引起的量子涨落减小

对于电容耦合电路的不同实际状态 ,研究了完全由耦合引起的量子涨落减小问题 .如果耦合电路处于基态 ,或者开始时耦合电路解耦 ,那么分回路以及耦合部分的电荷量子涨落能够降低 ,而电流的量子涨落却不能 .如果初始时 ,耦合部分是断开的 ,那么分回路中电流的涨落不能被压缩 ,而耦合部分电流的涨落以及各处电荷的涨落都会得到减小     

分回路中有电阻时电感耦合电路的量子涨落

根据电阻产生的物理机制,即电子与声子的相互作用对两分回路中均有电阻的电感耦合电路进行了量子化,给出了分回路及耦合部分的量子涨落和电路中的参数与环境温度的关系.电感耦合可以降低电流的量子涨落,但是使电荷的电子涨落增大.与无耗散的电路类似,电源影响电荷和电流的大小,但不影响电荷和电流的电子涨落.以往从电荷的经典运动方程出发,通过变量代换的正则量子化方法,相当于将这里高温极限的结果应用到了低温情况.     

耗散介观电容耦合电路的量子效应

从经典耗散介观电容耦合电路出发,研究了耗散介观电容耦合电路,在占有数表象中,计算了每个回路的电荷和电流的量子涨落。结果表明,每个回路中的电荷和电流的量子涨落不仅与自身回路的器件参数有关,同时还与另一回路的器件参数有关。     

在热压缩态下介观电容耦合电路中的量子涨落

利用热场动力学（TFD）方法研究了有限温度下介观电路中的噪声或涨落压缩问题，分析了对信息交换起重要作用的电路耦合部分的情况，当电路处于热压缩态时，选取不同的参数，电荷和电流的涨落分别可以得到压缩，电容耦合对分回路以及耦合区域的电荷涨落压缩有增强效应，但是对于电流则没有这样的效果。     

激发相干态下电感电容耦合介观电路的量子效应

通过量子化无耦电感电容耦合介观电路,研究了激发相干态下介观电路的量子效应,结果表明,每一回路中电荷、电流的平均值和方均值皆不为零,为回路存在相互关联的量子噪音,且它们决定于相干态、粒子数态参数以及电路参量。     

介观电感耦合电路中电荷和电流的量子涨落

对一个无耗散且每个回路都有电源的电感耦合电路的经典Hamilton量进行了量子化 ,计算求解出了该Hamilton量在电源为绝热近似时的本征态 ,研究了这种耦合电路在这一本征态下电荷、电流的量子涨落状况。研究结果表明 ,这种电感耦合的两个回路中的量子噪声是相互关联的。