量子SK自旋玻璃的GT相图

研究了量子Ｓｈｅｒｒｉｎｇｔｏｎ－ｋｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ自旋玻璃模型。数值计算了不同自旋值的Ｇａｂａｙ－Ｔｏｕｌｏｕｓｅ相图,并讨论了相应的自旋自相互作用及玻璃序参数。     

基于量子编程对四量子比特系统非定域性的实验研究

优化量子测量中的定域测量参数在多体量子系统非定域性的研究中非常重要。采用Q#量子编程与C#经典控制程序相结合的方式,构建经典—量子混合编程模式、开发量子程序研究四量子比特系统Bell不等式的实验测试。研究结果表明,通过选择优化的量子测量参数Bell不等式的量子违背可以达到理论上的最大值。理论与实验结合,应用量子编程技术揭示多体量子系统量子非定域性,为探索量子测量中测量参数的优化选择问题提供可行的研究方法和实验手段。     

自旋网量子跃迁引起的宇宙膨胀

利用圈量子引力中自旋网顶角定义的一种新的体积不变量,给出"2+1"维和"3+1"维空时单形跃迁的振幅.得到了自旋网跃迁过程中空间体积膨胀的结果.将这一结果引入空间编织理论之中,提出了一种基于空间跃迁中由于体积本征值改变的宇宙量子膨胀模型.同时利用量子四面体提供的量子信息,对引力场的产生提出了一种解释.     

多量子阱自电光效应器件及其负阻特性

研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的电场光调制特性,测量了光反射谱、光电流谱和光电流电压特性。结果表明,在Ｉ－Ｖ特性中存在光电流负微分电阻区,由这种多量子阱材料制备的自电光效应器件（ＳＥＥＤ）观察到明显的量子限制Ｓｔａｒｋ效应。     

量子点体系中自旋过滤、自旋流产生和自旋注入

自旋电子学是一门新兴的交叉学科,其中心主题就是对固体电子系统中电子的自旋自由度进行有效地操作和控制.量子点体系中的自旋效应近期受到了理论和实验较多的关注.本文着重介绍了自旋轨道耦合效应对量子点体系输运性质的影响,探讨了怎样利用自旋轨道耦合效应来实现对自旋的有效过滤和纯自旋流产生.基于四铁磁端双量子点体系中电子的交换相互作用机制,指出了一种可以显著提高从铁磁金属到半导体量子点自旋注入效率的新方法.     

MOCVD制备GaAs／AlGaAs多量子阱的光致发光特性

对ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ多量子阱结构进行了光致发光特性的测量。结果观察到三个发光峰；位于１．６６４ｅＶ处的峰是自由激子发光；峰值处于１．４８ｌｅＶ的发光是ＧａＡｓ中施主Ｓｉ（Ｇａ）原子上的电子向受主Ｓｉ（Ａｓ）跃迁引起的；而在１．５２９ｅＶ处的弱发光峰是ＧａＡｓ阱层中Ｓｉ（Ｇａ）原子上的电子与价带量子阱中基态重空穴复合形成的。     

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。     

量子计算与量子电路仿真技术

采用量子计算研究中最具代表性的电路模型模拟量子计算过程,实现Deutsch算法和量子Fourier变换的演算,构建了量子信息与计算的仿真平台雏形.实验平台采用量子寄存器结构作为存储媒介,在空间上优于矩阵形式,运算过程采用位操作避免了大量乘法运算的时间,实验结果可直接被其他重要量子算法所引用.采用新型结构减少了时间和空间耗费,运算过程更加简单直观,为平台的进一步完善提供了基础.     

基于微腔中自生长量子点的量子光信息存储

提出一个基于微型圆盘光学谐振腔（microdisk structure cavity）中自生长量子点的量子光信号存储方案,该方案利用量子光场和量子点系综自旋态之间的Raman过程来实现长时间的量子光信号存储.该方案的主要优势在于：使用全光学Raman过程来耦合光信号和腔中量子点的导带能级,使系统有可能存在较长的相干时间.此外,这种微腔中自生长量子点的工艺比较成熟,使该方案便于实验上实现、控制和大规模集成.     

基于量子调控高灵敏度双量子金刚石磁力计（英文）

高保真度量子比特控制对基于金刚石氮-空位磁力计实现起着十分重要的作用。但是，氮-空位色心的非平庸自旋-自旋相互作用常常导致能级劈裂，进而降低探测信号的对比度，最终导致磁力传感新能变坏。本文提出微波幅度调制的技术克服这一限制，允许实现探测信号对比度100%恢复。与传统磁力探测结果相比，双量子冉塞协议直流磁场探测信号对比度在实验上提高3倍。该方法可以直接推广到基于氮-空位色心温度、应力、电场传感，以及其他自旋-自旋耦合导致能级劈裂的体系。     

量子 SK 自旋玻璃的 GT 相图

研究了量子Ｓｈｅｒｒｉｎｇｔｏｎ－Ｋｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ自旋玻璃模型．数值计算了不同自旋值的Ｇａｂａｙ－Ｔｏｕｌｏｕｓｅ相图,并讨论了相应的自旋自相互作用及玻璃序参数．     

激光对磁振子压缩态的作用

压缩态的量子起伏低于相干态相应的量子起伏．同声子和光子比较，自旋波的元激发——磁振子，也属于玻色子；在粒子数表像中，磁振子的哈密顿量在形式上与光子和声子的哈密顿量相似，因而磁振子的压缩态是可能存在的．通过测量在激光场下自旋分量的量子涨落，可以获得材料的性能参数．     

铁磁-超导体系中磁振子的非经典效应

性能互补的物理体系所构成的混合量子系统集合了不同量子体系的优势,比单一量子系统更适合执行特定的任务.近期,基于磁振子的混合系统以其独特的优势为量子信息科学提供了一系列优质平台.磁振子是磁性材料集体激励所产生的自旋波量子,具有高自旋密度、低耗散速率以及易于调控等优点,并且可以与微波光子、光学光子、声子、超导量子比特等不同的量子体系耦合,展现出良好的兼容性和可扩展性.磁振子与超导量子比特所构成的铁磁-超导系统,集合了磁振子与超导量子比特的互补优势,在理论和实验上得到了广泛研究.本文综述了量子光学领域中铁磁-超导量子系统的发展过程及研究进展,并对该领域的未来发展方向进行展望.     

基于金刚石体系的固态量子计算

量子计算科学是近年来物理学领域最活跃的研究前沿之一,其开拓了与经典方式具有本质区别的全新的信息处理模式.量子计算研究的根本目标是建造基于量子力学基本原理的量子信息处理技术,能在许多复杂计算问题上大大超越经典计算性能的新型计算模式.量子计算需要一个良好的量子体系作为载体.基于自旋的量子体系由于其实用的可操作性,成为量子计算载体的优秀候选.自旋的所有量子性质表现在自旋的叠加态、自旋之间的纠缠和对自旋的量子测量上.基于系综的量子计算演示实验已经被多次实现,但是系综体系在可扩展性上有其原理上的缺陷.要实现可扩展的大规模室温固态量子信息处理和量子计算的突破,实现单量子态的寻址和读出是一个最重要的前提.在已经提出的单自旋固态量子计算载体中,比较突出的一类是基于金刚石中的氮-空位色心单电子自旋体系.金刚石中的氮-空位色心单电子自旋量子态可以在室温下初始化、操控与读出,成为室温量子计算机载体的优良候选者.我们首先回顾金刚石氮-空位色心单电子自旋体系作为量子计算机载体的重要进展;然后讨论了该体系在纳米尺度灵敏探测和成像方面的重要应用;最后,描述了此领域的前景.     

分子内和分子间双量子相干信号随预备期的变化规律

设计简化的三脉冲序列,研究高极化液体核磁共振中同核自旋体系中的分子内与分子间双量子相干信号随预备期的变化规律,有助于更深入地理解分子内与分子间双量子相干的性质与机理,为分离检测二者提供理论和实验依据.首先对普适的同核二自旋IpSq (p,q = 1,2,3,…)体系进行理论推导,得到分子内与分子间多量子相干信号与预备期的关系表达式,并利用6种不同的自旋体系进行实验验证,实验结果与理论推导结果相当吻合.这种方法还可以扩展到异核自旋体系中,对分子结构的研究具有重要的意义.     

与铁磁导体耦合的量子点中非线性热自旋效应

研究与两个铁磁导体耦合的单个量子点中热梯度产生的纯自旋流。发现热梯度和电子库的铁磁性会在量子点能级离开电子-空穴对称点时产生较强的自旋压。自旋压的大小和方向可以通过改变热梯度的方向来调整。当两个铁磁引线的磁化方向为相互平行时,自旋压的绝对值最小,而当两个引线中的磁矩为反平行时,自旋压的强度会显著增大。     

一维XXZ环形自旋链中的量子关联

研究了系统尺度L=8的一维XXZ环形自旋链中的两体和多体量子纠缠以及两体量子失协，在这个过程中，充分考虑了温度和粒子间隔对纠缠和量子失谐的影响．结果发现，同种情况下，三体和四体纠缠比两体的更加“强壮”，且在低温条件下，利用多体纠缠可以探测到系统发生量子相变的临界点．与纠缠相比，量子失谐可以在较高温度下存在，且在相变点处总是表现出尖峰行为，这使得量子失谐在探测相变点方面更具优越性．     

自旋1/2态下的量子逻辑变换

作者利用对自旋算符的量子线性变换理论，提供了一种考察自旋1/2态下的量子逻辑门变换的一种有效方法，并给出了几个基本量子逻辑操作的变换表达式。     

介观铁磁-量子点-超导系统的自旋电流的研究

本文应用南部-自旋空间的非平衡态格林函数方法推导了铁磁-量子点-超导系统的自旋电流公式,数值结果显示该系统具有单一自旋的隧穿共振峰,不同自旋的电流具有不同的反向导通阈值,是具有应用前景的自旋电子器件。     

用导纳谱研究锗量子点的能级结构

提出变偏压的导纳蚵用来研究量子点的能级结构以及其中载流子的库仑相互作用，对Ｇｅ／Ｓｉ量子点结构进行了变偏压的导纳谱测试，探测到了５个空穴的填充过程，其中２个填入类ｓ态的基态，束缚能约４３２ｍｅＶ，３个填入类ｐ态的第一激发态，束缚能约３３８ｍｅＶＧｅ量子点获１个空位所需要克服的库仑势能约为３０ｍｅＶ