几何量子相位探析

波恩关于波函数的概率解释奠定了量子力学的理论基础。概率仅仅依赖于波函数的振幅而与相位无关。在相当长的一段时间内,人们的主要兴趣都集中在如何得到振幅。相位是所有干涉现象的根源,与振幅一样有着深刻的物理意义和特别的几何意义。本文介绍几何相位的发现和在开放系统中即混合态下的几何量子相位。     

缀饰态的几何相位特征及其分布状态研究

以时域对称光场作用下的二能级原子系统为模型, 细致地研究了缀饰态中动力学相位和几何相位的表现形式和分布状态. 利用量子干涉效应, 在理论上提出了实现测量几何相位分布的新方法. 这种测量方法克服了核磁共振和光子回波技术的不足之处, 阐述了测量方法和物理机理.     

任意量子演化过程中的几何相位特征

给出了任意量子演化过程中的几何相表达式。证明了几何相的测量不变性与消失特性。在任意量子演化过程中不仅观察到了几何相,还发现有其它几何结构,诸如长度和距离等几何结构也存在。指出了所有这些几何量之间的关系。     

各向异性耦合量子位的几何相位

对于各项异性耦合的两个量子位,当外加磁场缓慢变化时,计算了该体系的几何相位.结果表明,各向异性对于几何相位有显著的影响,这使得几何相位与磁场各分量形成的立体角之间的关系不再成立.并且各向异性耦合还可以使在各向同性耦合情况下几何相位为0状态的几何相位不为0.     

基于相位编码的高效量子密钥分配方案

提出了一种新的单向量子密钥分配方案.该方案利用光子的两列子波之间相位差关系形成的干涉结果进行编码,并且利用与干涉结果独立的光子偏振态进行窃听检测.并对该方案的效率和安全性进行了分析.理论分析表明,该方案的光子利用率为100%,而经典通信量仅约为BB84方案的一半,信息传输效率约为2n/(3n+4),高于BB84方案25%的效率值,随着传输光子数n的增大,效率值将趋近于66.7%.而且,该方案对于截获重发、测量重发、纠缠测量等常见的攻击,都具有很好的安全性.此外,对于现在的技术而言,该方案较易实现.     

非绝热、非周期演化量子相位特征与测量研究

以二能级原子系统为模型, 细致地研究了非绝热演化量子相位特征. 基于量子干涉原理, 提出了一种测量非绝热演化量子相位的新方法. 且阐述了这种测量方法的物理机理, 利用这种方法在原子态布居几率的干涉条纹中可直接获得量子相位的分布信息.     

减光子压缩真空态的相位概率分布

应用Pegg和Barnett提出的相位算符和相位态,研究了减光子压缩真空态的相位概率分布特性。数值计算结果表明,减光子压缩真空态的相位概率分布主要受到相位参数和压缩参数的调节,相位参数使相位概率分布呈峰值结构,压缩参数的变化将影响相位概率分布的峰值强度,此外减光子数对相位概率分布也有较大的影响。     

利用腔QED实现非常规几何量子相位门

提出一个基于压缩算符的非常规几何量子相位门的方案.在腔QED系统中,在强共振经典场驱动下,利用两个三能级原子与腔模的双光子相互作用,研究了两量子比特非常规几何量子相位门,发现它与腔模占有数有关,当腔模初始时处于真空态,这个方案对腔模衰变不敏感.     

基于迂回相位和几何相位复合的散射调控超表面

提出了一种基于迂回相位和几何相位复合的电磁散射调控超表面设计方法,以实现不同入射角下对电磁波的独立调控.作为设计实例,采用能够实现宽带极化转换的开口谐振环(SRR)作为超表面结构单元,通过移动和旋转SRR同时引入迂回相位和几何相位,构成超表面反射相位设计方案.当电磁波垂直入射到超表面时,几何相位设计使得散射波分裂为两束...     

弱吸收薄膜光学参数的自泵浦相位共轭干涉测量分析

采用一种新方法——自泵浦相位共轭干涉测量法,测量弱吸收薄膜的光学参数:折射率、吸收系数以及厚度,实验结果表明,该方法具有操作简便,并能自动消除相位畸变等优点。     

在旋转磁场中海森伯自旋链的几何相位

用代数动力学方法,研究旋转磁场中海森伯自旋链的几何相位.选用一个有部分各向异性海森伯耦合的3自旋1/2粒子环链系统.发现系统的哈密顿量具有su(2)代数结构.通过选择一个最佳规范变换,运用代数动力学方法得到系统的精确解.计算了系统的非绝热和绝热.几何相位.把部分各向异性海森伯耦合推广到一般情况下的海森伯耦合,发现:在绝热近似下,海森伯耦合强度不影响系统的几何相位.     

无限深方势阱活动边界系统的几何相位

在边界活动的无限深方势阱中运动的粒子,是一个非绝热的量子含时系统．通过适当变换后,它可转换为一个边界固定的问题．在一定条件下,对这一固定边界问题可采用绝热处理．本文利用变换法和绝热近似求得了系统的演化解,计算了相应于周期演化解的ＡＡ相位．     

变形Jaynes-Cummings模型中的Pancharatnam相位

首先给出了变形J-C模型的Pancharatnam相位解析表达式,然后,分析讨论了变形J-C模型的Pancharatnam相位的演化规律,并比较了其与通常J-C模型Pancharatnam相位演化规律的异同. 结果表明,Pancharatnam相位反映了与原子布居数反转以及光场量子特性相关的信息,且平均光子数较大时,变形J-C模型的Pancharatnam相位演化规律与通常J-C模型的Pancharatnam相位演化规律差异较大. 这表明,Pancharatnam相位演化与系统所蕴涵的量子代数结构有密切的关系.     

相位编码量子密钥分发系统相位补偿方法研究

本文详细比较了基于相位编码量子密钥分发系统的各种相位补偿方法,对目前提高相位编码相位稳定性的方法进行了总结,并对利用有效提高相位编码量子密钥分发系统相位稳定性的方法进行了分析和展望.     

一维受迫谐振子的精确解和绝热近似下的相位

文章结合一维受迫谐振子所满足的运动方程，通过数学微积分的方法解出了含时薛定谔方程的精确解，并讨论了在绝热情况下的动力学相位和几何相位．     

广义振子量子相位和经典相位的新求解

采用试探函数法求解广义振子的薛定谔方程，结果表明广义振子的波函数是中心按照经典运动方程运动的波包．与此相应，广义振子的量子几何相位由两部分组成：一部分是由波包形状的改变引起的，另一部分则是由波包中心的运动引起的．进一步通过广义振子经典运动方程的精确解，得出了广义振子的经典相位，从而也得到了广义振子量子相位和经典相位的一般关系．     

四分之一波片相位延迟量的简易测量

目的提出一种标定1/4波片相位延迟量的简易方法。方法利用全自动偏振光实验系统,在两偏振片平行的情况下,测量干涉的最大和最小值。结果实验结果与理论预期较为吻合,误差在许可的范围内。结论该方法具有光路简明直观、实验步骤少、易于操作的特点,可以在多数普通院校推广实施。     

量子力学相位问题研究进展

综述量子力学相位问题的背景、产生及进展.最初由Berry提出的适用于线性系统绝热演化的Berry相位受到了局限,在实际应用中,Berry相位被推广到非绝热演化(AA相)、非循环过程(非对角几何相)及非线性系统(一般量子态的几何相位).指出对于非线性系统非对角几何相的研究是个新的研究课题,并对其研究前景进行展望.     

关于量子相位的探讨

详细分析了Dirac相位算符、S—G相位算符、P-B相位算符，并对它们的一些性质作比较，系统地论述它们的优点和不足之处。