归一化原子模型及其数理分析

引言质谱所测丰度与所求丰度有关,但不是所求丰度时,需要预先准确知道所测丰度与所求丰度之间的数学关系,才能算出所求丰度.到底采用什么样的丰度模式来计算,至今仍然值得进一步探讨.本文采用归一化原子丰度模式,对IUPAC同位素组成表中的氢同位素做了修正,得到满意的结果.     

地壳元素丰度的反偶数规则

一、地壳丰度中偶数规则的破坏偶数规则(或偶一奇规则)是元素丰度的基本规律.它表述偶原子序数元素的丰度,比其相邻的奇原子序数元素的丰度高.这一规律在同位素丰度中表现为质量数的偶一奇性,称为Oddo-Harkins 定律.偶数规则普遍地存在于宇宙、地球和地壳的元素丰度中.其中以宇宙丰度表现得最完整.除H、He、Li 和Be 四种元素外,无一例外地都遵从着偶数规则(图1).     

空间运动对原子系综量子比特的影响

通过推广原子系综集体激发态量子漏损(Quantum Leakage)的概念, 应用原子相干态的方法, 系统地研究了原子质心的空间运动对二能级原子系综集体对称态动力学演化的影响. 在宏观极限下, 分析了原子系综集体态在有限温度时的量子退相干效应. 研究表明, 随着系综中的原子数N → ¥ , 系统的保真度将变得很坏. 因此, 在利用原子系综存贮量子信息的研究中, 量子漏损将是一个不可忽略和回避的问题. 这些研究为原子系综能否作为量子比特应用于量子信息提供了理论上的可行性分析.     

地壳的同位素丰度

文中指出了现有地壳同位素丰度资料存在的问题,并说明了需要重新计算地壳同位素丰度的原因。然后笔者根据新近采用区域地球化学方法算出的地壳元素丰度资料,通过地壳原子丰度的换算,求得地壳同位素丰度的最新计算值。     

奇妙的射线

古代的人们曾梦想点石成金。中世纪的术士曾不遗余力地从事炼丹、炼金术,妄图把贱金属转变为贵金属(金、银),然而他们的努力全属徒劳。自从1896年发现了天然放射性后,人类对物质世界的微观结构有了更深刻的认识,并实现了人为地生产放射性同位素,使之发挥着奇妙的作用。同位素是指同一元素中质量数不同的各种原子,其化学性质几乎完全相同,在元素周期表中占有同一位置。从实验看,一类不     

有效微观状态数与系综变换

首先提出有效微观状态数的概念，以及为出发点阐明尽管主其本质看他们都与孤立系的微观状态数的地位相当，证明了对于不同独立参量的系统，相应的有效微观状态数都扮演了特性函数的角色，于是由独立参量的各种组合会有各种有效微观状态数，从而有各种相应的系综。     

高丰度硅-28同位素的分离技术

同位素纯硅片具有特殊的物理性质,在信息技术领域有着非常广阔的应用前景。为获得高丰度28Si,利用国产的高速气体离心机,选择SiF4作为分离的工作介质,对硅同位素进行了离心分离实验。通过单机分离实验,调整气体离心机的有关参数,摸索出适合级联分离的单机参数,同时得到气体离心机分离硅同位素的单位质量数的全分离系数γ0。利用由4台离心机组成的级联,经过6个阶段的分离,得到了28Si丰度达到99.5%的样品。实验结果表明,离心法分离硅同位素是完全可行的。     

土壤中铅污染源解析研究

用解析方法研究了土壤中铅污染的溯源问题。利用铅同位素的"指纹"特征,建立铅同位素概念模型并分析铅同位素多元混合模型的理想应用条件。重点是利用铅同位素概念模型建立铅同位素质量平衡模型、铅同位素丰度二次规划模型,论述模型的特点及适用范围。测定关中西部某工业园区周围土壤及铅锌冶炼厂矿石混合样、发电厂煤样及焦化厂混合煤样中的铅同位素组成及铅浓度。将实测数据用于铅同位素质量平衡模型、铅同位素丰度二次规划模型,计算各污染源对工业园区土壤铅贡献率的关系。研究发现,关中西部某工业园区周围土壤的铅污染主要是发电厂、焦化厂及铅锌厂的铅排放扩散的叠加作用造成的,其中发电厂和焦化厂对工业园区周围土壤的污染贡献率较大。最后指出土壤中铅污染源解析方法的发展趋势。     

离心级联供料扰动过程中丰度分布的数值模拟

为了得到离心级联流体状态变化时同位素丰度分布情况,建立了丰度变化下的动态数学模型,与水力学数值模拟进行耦合,利用Q迭代算法求解了动态丰度方程。Xe分离数值模拟结果表明,该模型和算法可以有效求解离心级联动态丰度分布。在扰动幅度和持续时间都相同的情况下,丰度的变化与该组分在同位素中的位置、距离扰动级的位置、机器滞留量以及稳态下丰度的分布情况都密切相关。研究结果可供实际同位素生产中参数分析和调整时参考。     

离心级联供料扰动过程中丰度分布的数值模拟

为了得到离心级联流体状态变化时同位素丰度分布情况,建立了丰度变化下的动态数学模型,与水力学数值模拟进行耦合,利用Q迭代算法求解了动态丰度方程。Xe分离数值模拟结果表明,该模型和算法可以有效求解离心级联动态丰度分布。在扰动幅度和持续时间都相同的情况下,丰度的变化与该组分在同位素中的位置、距离扰动级的位置、机器滞留量以及稳态下丰度的分布情况都密切相关。研究结果对于实际同位素生产中参数分析和调整具有参考价值。     

CrRe~+、FeRe~+在Pu同位素质谱测量本底来源中的作用

TIMS分析超痕量Pu同位素丰度比中本底干扰不容忽视,分析认为干扰可能源自离子源中样品载带材质Re与带中相关杂质元素结合形成的双原子分子离子.为了证明这种认识的合理性,首先采用Gaussian03程序,选用密度泛函方法和LANL2DZ基组计算了CrRe~+、FeRe~+分子离子的结构、势能曲线以及热力学性质等,从理论角度提出CrRe~+、FeRe~+两种分子离子能够稳定形成并稳定存在的可能性.其次,在热表面电离质谱计样品载带中分别承载Cr、Fe样品,扫描了质量数237～243范围的谱图,发现在相应质量数位置有离子流,幅度大于空白本底.理论计算结果和实验验证结果表明:在质量数237～243范围的空白本底应该源自载带材质Re与带中杂质元素Cr、Fe结合形成的双原子分子离子.这为实验中采用何种措施减小本底干扰提供了参考.     

量子光学中的蒙特卡洛方法研究

研究量子光学现象,通常归结为研究光场与原子的相互作用问题。在该文中,我们利用蒙特卡洛方法模拟了单原子系统的演化过程。我们将单原子系统的演化分为非厄米哈密顿量作用下的演化和随机性的量子跃迁,并在这两个过程进行每一个时间步长后对波函数进行归一化。根据产生随机数的"指示",得到了原子系统单次和系综平均后所经历的演化过程。     

论宇宙线中元素丰度和同位素丰度的反常

本文将近几年来实验得到的宇宙线元素丰度和同位素丰度,与太阳系的元素丰度和同位素丰度进行了比较,得出了宇宙线元素丰度有十大差异,同位素丰度有七大反常,最后作了五方面的讨论。     

利用偶极封锁机制制备多粒子W态

基于由具有2N+1个稳定基态和N个里德堡态原子组成的系综系统,采用对称集体态编码、偶极封锁效应并控制激光和系综相互作用时间,成功制备了多粒子W态.这种编码方法有效克服了以往由于偶极封锁效应仅在一定范围内有效从而导致难以拓展到多粒子情形的限制.最后讨论了该方案的实验可行性.     

量子关联的绝热操控和退相干动力学

在电磁诱导光透明机制下,通过绝热操控驱动场,运用Quantum Discord (QD)度量理论,研究了系综内两原子之间量子关联的生成.理论表明量子关联依赖于不同的激发模式、光子数n、系综内的原子个数N以及驱动场频率.在满激发和半激发模式下,通过调节驱动场系综能够生成最好的量子关联.考虑退相干后,我们研究了量子关联在3种退相干渠道下的动力学,发现量子关联始终不会出现突然死亡的现象.进一步比较了不同激发模式生成的量子关联在3种退相干渠道下的存活能力.通过满激发模式小混合角生成的量子关联,在振幅阻尼渠道下有较强的存活能力;而对于大混合角生成的量子关联,则在相位阻尼渠道下有较强的存活能力.通过半激发模式生成的量子关联,对于任意的混合角,在振幅阻尼渠道有较强的存活能力,但是,当混合角增加到临界值时,量子关联在相位阻尼渠道和退极化渠道下的存活能力将出现翻转,这个角度临界值随着原子个数的增加向π/2靠近.通过低激发模式生成的量子关联,在振幅阻尼渠道下有较强的存活能力,在相位阻尼渠道下次之,而在退极化渠道下最弱.     

关于系综理论的学习指导

系综理论是平衡态统计理论中最系统、最完整、最具有代表性的理论，它原则上可适用于任何物质组成的系统。对初学者来说，由于系综理论中的一些基本概念和理论难以理解和掌握，造成学习上的困难。下面就系综理论中的一些重要概念和基本理论进行归纳和总结，帮助学员理解和掌握系综理论。lP空间和统计系综如果系统是由N个粒子组成的，每个粒子的自由度为r，则整个系统的自由度数为f＝Nr。系统在任一时刻的微观运动状态由／个广义坐标ql，q。，……，qj和／个相应的广义动量PI，P。，……，p，的数值所确定。所谓P空间（又称系统相空间），…     

中科大实现光子比特与原子比特间的量子态隐形传输

中国科技大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟研究小组在国际上首次实验实现了光子比特与原子比特之间的量子态隐形传输。光子是量子通信中最好的信息载体,但却难以存储;而原子态可用来存储量子态。在不破坏其量子特性的情况下,将飞行（光）量子比特所载信息传送到静止（原子）量子比特上．并在需要时成功读取原子量子比特内存储的信息,将是未来量子信息处理中的重要组成部分。研究人员利用极化光子态作为量子信息的载体,利用由大约100万铷原子构成的冷原子系综作为量子存储器．制备了光子与原子系综态之间的纠缠。通过这个光子-原子纠缠源,进行了光量子比特到远程原子比特的量子态隐形传输。传输到原子比特的量子信息在存储了8S后,被成功地转换为光量子态以作进一步的量子信息处理。     

基于原子系综系统实现控制Hadamard门和制备多量子比特的W-type态

利用Rydberg阻滞机制,提出了实现基于原子系综系统的控制Hadamard门和制备n个量子比特W-type态的方案.该方案可以得到高保真度的n个量子比特W-type态,在量子信息处理方面具有可扩展性.     

基于实测光谱对喀斯特地区土地覆盖类型丰度提取

利用线性光谱模型对土地覆盖类型相对复杂的喀斯特地区进行混合像元分解。以贵州省镇宁县为研究区域,基于实测光谱信息,以Landsat TM8影像为信息源,选取裸土、裸岩、绿色植被、干枯植被为端元,利用线性分解模型提取地类覆盖信息,计算端元覆盖面积。通过对丰度图像的归一化植被指数(NDVI)值与TM8经过缨帽变换的NDVI值进行回归分析,验证端元选取精度,得到R2>0.85。研究表明:在喀斯特山区,利用实测光谱混合像元分解,有效提取植被、裸岩、裸土丰度,提高土地覆盖分类精度的方法是可行的。     

长江干流径流同位素同步监测

基于2003年1月长江干流径流同位素同步监测资料,分析了径流同位素与大气降水同位素18O和D相对丰度之间的关系,探讨了18O相对丰度和氘盈余(Ed)的空间变化规律.分析结果表明:长江干流径流同位素时程变化主要受降水同位素季节变化的影响;区域降水同位素场是长江干流径流同位素18O和D相对丰度空间变化的主要影响因素;长江流域湖泊或水库蒸发效应是导致长江干流径流重同位素沿程富集的主要因素之一;监测期间长江流域上中游蒸发较为强烈,中游区蒸发最强烈,下游区蒸发变化剧烈.