携带量子信息的Hawking辐射

首先利用Bogoliubov变换导出了Kruskal真空态与Schwarzschild真空态之间的联系,并把双模压缩幺正算符作用在Schwarzschild真空态上,得到了Kruskal真空态为Schwarzschild时空中的双模压缩真空态,并且可表示成纠缠态的形式,对应粒子的纠缠分别在视界的内部和外部区域.利用纠缠态进一步研究了Schwarzschild黑洞的Hawking辐射,得到了辐射率与Bekenstein-Hawking熵变有关,说明在黑洞辐射过程中携带量子信息是有可能的.     

一维Rindler谐振子广义测不准关系

相对于Rindler匀加速观测者,通常的闵氏真空态可被看做一个热浴,因此在坐标表象下计算了一维Rindler谐振子的广义测不准关系,计算表明,在闵氏真空中,对于Rindler匀加速观测者,除存在通常的量子扰动外,还存在与其加速度相关的热扰动。     

“玻色——爱因斯坦”已“提速”

印度人玻色(1897—1974)和德裔美国人爱因斯坦(1879—1955),是20世纪的两位物理学家。上世纪初,在黑体辐射和光电效应的研究中诞生了量子概念,光的量子被称为光子。1924年,玻色提出黑体辐射是光子理想气体的观点,他研究了“光子在各能级上的分布”问题,以     

一类新型q畸变叠加态光场的特性

构造了一种由q- 相干态与q-真空态叠加而成的态,研究了它的量子统计性质. 也讨论了这种态的寻常压缩和q压缩,相干态与真空态叠加的结果作为特例包含在本文的一般结论之中.     

克尔非线性黑体中光超流态的研究

研究了克尔非线性黑体中一种新的光超流态.研究表明:非线性黑体中具有相反波矢和旋量的裸光子结合成对,未成对的裸光子则转换成一种新的准粒子--非极化激元;光子对系统是一个超流态,而非极化激元系统是一个正常流态.正常流态的光谱能量密度和辐射压强都比普通黑体大并且随温度单调增加.在理论上证明了克尔非线性黑体中光超流态的存在并给出了测量这种光超流态的方法.     

黑体辐射实验规律是如何预示了普朗克假设的

在现代物理课中,“量子”是个重要概念。初学者往往觉得量子化思想抽象,觉得普朗克为什么引入量子化假设难以捉摸。本文试图说明如何从黑体辐射实验规律的分折中估计到普朗克常数的存在和能量量子化的,以期对初学者理解量子化思想有所补益。十九世纪末,很多物理学家用相当大的精力研究黑体辐射问题,并从实验中得出了黑体的单色辐射本领随波长变化的曲线,如图中曲线1。     

量子遥感信息机理研究

研究了量子遥感提出的背景和需求以及目前量子信息技术的发展现状;阐述了量子遥感的基本概念,并研究了量子遥感和遥感的对应关系;详细论述了量子遥感信息机理,并进行公式推导;辐射场经过量子化之后,变成了由光子组成的系统,从而在量子层次上解决了遥感理论中黑体辐射的问题,从本质上研究了象元的辐射方向性问题。     

反铁磁链中的自旋奇偶效应

在大自旋和强各向异性极限下,研究了拓扑相因子对双轴各向异性量子反铁磁链中宏观量子相干的影响.结果表明:有限温度下,在有限长度的量子反铁磁自旋链中,由于拓扑相因子的存在,简并Neel真空态之间隧穿幅的性质将取决于自旋是整数还是半整数.     

用协变反常法研究类RN黑洞的霍金辐射

 利用协变反常取消法研究一种类RN黑洞的霍金辐射.结果表明,为了在量子水平上保持有效场的广义协变性和规范不变性,类RN黑洞的出射波的电荷总通量和能量总通量必须与一个具有相应化学势和霍金温度的(1+1)维黑体辐射的总通量相等.该结论支持了Robinson等人的观点,同时又使其在静态条件下得到了扩展.     

单量子点内有效核磁场对电子输运特性的影响

利用粒子数分辨量子主方程,研究了单量子点与两个铁磁电极耦合系统内有效核磁场对电子全计数统计特性的影响。数值结果表明有效核磁场的大小和方向对平均电流基本上没有影响;但是,仅有单占据与空占据量子点本征态之间的转变参与量子输运时,特别是,当两个铁磁电极自旋极化率较大,并且量子点电极耦合强度大于有效核磁场大小时,有效核磁场的大小和方向对散粒噪声和偏斜度有显著的影响。因此,可以基于量子点的电流高阶累积矩来定性获取其有效核磁场大小和方向的信息。     

黑洞的霍金辐射与信息守恒

黑洞不是一颗死亡了的星体,它具有丰富的内涵。黑洞的霍金辐射理论表明,黑洞不仅具有一般的力学性质,而且具有量子性质和热性质。如果黑洞的辐射谱为严格的黑体谱,则黑洞辐射过程中信息丢失。Parikh和Wilczek认为,黑洞的霍金辐射的确可以看成是一种量子效应,但辐射粒子贯穿的势垒不是预先存在的,而是由出射粒子自身产生的。他们的研究结果支持信息守恒。     

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。     

多模光场与二能级原子N_j度简并N~∑光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的演化

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.     

简并量子拍频三能级单原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究腔内单模光场中被相干微波场驱动的Λ型简并量子拍频三能级单原子的辐射谱,给出了辐射光谱公式．在初始光场为粒子数态光场激励下,辐射谱一般为对称的六峰结构,各峰值频率与作用光场的光子数有关,而强度与驱动微波场相关;并讨论光谱结构与耦合常数之间的关系     

从物理学的发展史论科学真理的不断发展

本文对物理学史中的下列问题作了讨论,从哲学的角度论述科学真理的不断发展: (一) 光的波动说和微粒说, (二) 迈克尔逊—莫雷实验和黑体辐射, (三) 原子模型,量子理论、相对论诸理论的建立。 (四) 物质的无限可分性。     

Dirac粒子的Rindler辐射与黑洞蒸发

一、Rindler 时空中的 Dirac 粒子热谱Rindler 坐标系是在平直时空中,从随动坐标系看来作匀加速运动的坐标系。如果匀加速度是 b,那么定义沿加速方向的 Rindler 空间坐标为 Z=1/b,惯性坐标变换为     

空态比的意义及其应用

本文讨论空态比的意义。应用空态比讨论量子理想气体的化学势和低温时的行为。     

弱磁场下自旋为二的玻色-爱因斯坦凝聚的循环态

在平均场近似下,一些量子多体系统的基态是简并的。当考虑了量子涨落时,平均场能量修正将会解除这一偶然简并。文章研究了弱磁场下自旋为二的玻色-爱因斯坦凝聚的循环态。通过计算二阶量子涨落对平均场能量的修正,找到了系统真正的循环态基态。     

水中放电等离子体辐射特性研究

在考虑电离能修正情况下,对水中放电等离子体(PPDW)辐射特性作了分析．结果表明,当通道压力为lMPa时,PPDW辐射不能看作黑体辐射．当通道压力为0．1GPa、温度在16000～35000K时,PPDW满足黑体辐射的两个条件,其辐射可看作是黑体辐射．若通道压力达1GPa,则在11000～60000K范围内其辐射都可看作黑体辐射．     

利用腔量子电动力学方法实现压缩叠加态的量子隐形传态

利用大失谐的原子-腔场相互作用和Bell态测量，提出了一个量子隐形传态方案。在这个方案中，两个具有相同振幅和相对位相的压缩真空态的任意相干叠加态被传送。为了实现这个方案，一个最大纠缠压缩真空态被用来作为量子信道。这个量子隐形传态方案成功的几率是0．5。