含时谐振子系统的精确波函数和压缩态

谐振子在量子场论、量子光学等许多领域有着广泛的应用.近几年来,质量随时间变化的谐振子系统的研究逐渐引起了人们的兴趣.原子、分子在固体表面吸附问题,以及Fabry-Perot空腔中的量子化电磁场等问题的研究都与质量随时间变化的谐振子系统的研究密切相关.本文用一种新的方法研究这类系统,即通过含时么正变换寻找任意两个时刻均对易的哈密顿量,从而求出系统的波函数和压缩态.     

耗散谐振子与压缩态

作为光场相干态的推广,双光子相干态,即压缩态的研究近年来在理论与实验方面都取得了很大的进展.一般利用一些非线性过程来产生压缩态.通常情况下,支配产生压缩态动力学演化的是属于一类二次型形式的哈密顿.耗散谐振子的含时哈密顿正是这种形式.它最早由Bateman导出,后来又有许多工作从不同的领域用不同的方法得到.最近,在研究耗散     

产生单模压缩态的Hamilton算符一般形式

压缩态光场为典型的非经典光场,在极微弱信号的探测和量子非破坏性(QND)测量等方面有重大应用。采用许多非线性光学过程已经在实验上产生压缩态。最近人们又在理论上研究变质量或变频率谐振子产生正交位相压缩态的可能性,并在各种近似下求解这类谐振子的问题。本文将给出产生单模压缩相干态的Hamilton算符一般形式,将其动力学转化为一组耦合方程,并在共振条件下求出方程的解析解,而远离共振时则不能获得可观压缩。因此此结果较一般性地解决了单模压缩态产生的问题。     

单线态裂分材料:从结构设计到器件应用

单线态裂分是通过一个自旋允许的过程,将一个单线态激子转变为两个三线态激子的过程.借助这一过程,可以将高能的光子转换成两个低能的三线态激子.如将单线态裂分材料应用于太阳能电池器件,有可能显著提升光电转化效率,突破Shockley-Queisser极限.近年来,单线态裂分材料的研究受到了广泛的关注,已经取得了重要的进展.本文回顾了单线态裂分材料的发展历史,整理了近年来发展的新材料,总结了单线态裂分现象在不同光电器件中的应用,希望可以为发展新单线态裂分材料以及单线态裂分效应在器件中的应用提供思路.     

一类普适的量子密码相干光源

提出了普适量子密码相干光源的概念. 在量子密码领域, 弱相干态(WCP)和标记单光子态(HSPS)是目前最为常用的量子光源. 但是, 利用这两种光源和诱骗态(Decoy)方法相结合进行量子密钥分配时, 在密钥传输的最大安全距离及中短距离密钥生成率上各有优劣. 本文证明了利用标记配对相干态(HPCS)进行诱骗态编码, 在保证密钥最大安全传输距离的同时, 还可以提高中短距离的密钥率. 另外还证明了这种特性并不局限于所使用的具体密码协议, 对于BB84协议和SARG协议, HPCS+Decoy方案均可以提供比较理想的密钥生成率. 最后, 给出了一个有效可行的基于HPCS源的“1信号+2诱骗”的诱骗态编码方案.     

用正交对称化方法产生非经典光场态

研究非经典光场的一个重要的、行之有效的途径就是尽可能多地构造出一些量子力学所允许的光场态,即量子光场态,然后研究它们的量子统计性质,从而使我们有可能发现新的迄今尚未发现的非经典效应以及找到光场的各种非经典效应之间的关系。 本文提出了一种我们称之为正交对称化(Ortho-symmetrization)的方法。用这种方法,     

氧化铜纳米微粒中的RVB态的电子自旋共振证据

用电子自旋共振(ESR)方法探测电子自旋(1/2)轨道上非简并中心的性质是至关重要的,Anderson首先提出具有超导性质的铜氧化物包含有Cu-O杂化中心,它具有自旋1/2,称之为RVB(共振价键Resonatingvalence bond)态,其性质广受注目.但这一自旋态的ESR特征一直是争论的问题.我们研究了表面包覆有表面活性剂的CuO纳米微粒(10nm),发现它存在强的电-声子偶合和强的Cu-O杂化,表现出结构不稳定性,光谱表征表明,它很可能是以RVB态或极化子(Polaron)态存在,或它们可能是同一态.本文给出了它的室温电子自旋共振谱.从图1可看到存在两种不同的顺磁响     

光发射电子与原子分子高Rydberg态的产生

在飞行时间质谱上,用５３２和３５５ｎｍ激光照射到不锈钢板上,产生光发射电子束。利用这种电子束产生了原子分子的高Ｒｙｄｂｅｒｇ态,结合脉冲场致电离技术,可以清楚地分离出直接电离产生的离子和高Ｒｙｄｂｅｒｇ态场致电脑产生的离子,从而可以研究高Ｒｙｄｂｅｒｇ态的产生及性质与实验条件的关系。给出了Ａｒ Ｒｙｄｂｅｒｇ态与电子束加速电压的关系。     

三维声学超材料的高阶拓扑态

位于"边缘的边缘"上的高阶拓扑态的发现为限制和控制光波、声波以及弹性波的传输提供了一种新思路.目前,高阶拓扑态已在二维的机械、电磁、光学、声学和弹性系统中得以实现.然而,三维声学系统中对高阶拓扑态的研究却鲜有报道.本研究针对这一现象提出了一种具有一阶表面态和二阶铰链态的三维声学超材料.该三维声学超材料可以在其布里渊区的K-H方向上形成二重简并的交线.改变超材料单胞内外耦合强度的相对大小,线性简并交线打开形成完全带隙,生成平庸型和拓扑非平庸型声学超材料.能带结构、特征频率及传输效率的分析结果表明,当内耦合强度小于外耦合强度时,带隙范围内声学超材料具有拓扑非平庸的一阶表面态和二阶铰链态;当内耦合强度大于外耦合强度时,带隙范围内声波将无法在声学超材料的任何部位传播,该声学超材料是平庸的.三维声学超材料高阶拓扑态的实现突破了二维系统的局限,在声波能量回收和高精度声传感器方面具有潜在应用前景.     

任意依赖强度耦合的Jaynes-Cummings模型与薛定谔猫态

线性叠加原理是量子力学的基本特征之一.物质波的量子干涉正是此原理作用的结果.最近,人们对两个或多个不同相干态的叠加即薛定谔猫态作了许多研究.研究表明,由于量子相干性,叠加的相干态具有完全不同于原有相干态的性质.例如,高阶压缩特性以及亚泊松分布和振荡光子数统计,还有反聚束效应等等.由于这些非经典效应的出现,使得对薛定谔猫态的研究具有深刻的意义.对于它的产生已有许多不同的方法.本文则研究了如何利用共振和大失谐两种情况下的任意强度耦合的Jaynes-Cummings模型以产生薛定谔猫态.一般产生量子态的方法有两种.一种是给定一个合适的哈密顿和初态,利用么正演     

低价稀土碘化物的研究

人们对三价稀土离子的性质已有了许多规律性的认识。但稀土元素除三价离子外,它们还具有4,2,1价态,原子簇及混合价态化合物。研究非正常价态稀土化合物的合成、结构、性质将会大大丰富稀土化学及开发稀土在光、电、磁等方面的应用,具有重要的理论与实际意义。60年代Corbett总结了二元低价稀土碘化物的性质、结构,它们为类盐型化合物和金属型化合物,其电子结构特征分别为RE~(2+)(I~-)_2,RE~(3+)(I~-)_2·e。后者具有纯金属的导电性。三元低价     

土壤提取液中钴的价态

不同氧化态的钴具有不同的化学行为。它们在土壤中迁移和富集的规律也不可能完全相同,对植物的有效性也将有所差异。钴价态的确定还将有助于阐明海底结核中钴的富集机制。虽然,已经证明水化氧化锰可以使吸附在它表面的Co(Ⅱ)氧化,但是,土壤和其它环境物质中是否存在Co(Ⅲ)至今未能由实验证实。因此,有关专著中对土壤或其它环境物质中是否有可能存在Co(Ⅱ)和Co(Ⅲ)意见相左。本文介绍土壤提取液中不同价态的钴的测定方法和测定结果。分析结果确实无疑地证明土壤中同时存在Co(Ⅱ)和Co(Ⅲ)。     

融合多模态数据的自闭症谱系障碍儿童智能化识别及其有效性

自闭症发病率呈逐年上升趋势,早期发现和及时干预可以显著改善预后,能够很大程度上改善自闭症儿童的语言能力、认知能力以及行为习惯,因此,自闭症的早期识别工作意义重大.传统识别方法能够获得较好的识别结果,但过程耗时且高度依赖于专业人员的操作,而已有的智能化识别方法的识别精度难以满足应用需求.本研究探索了融合多模态数据的自闭症儿童智能化识别方法,通过对行为数据和认知数据的分析发现,自闭症儿童和典型发展儿童在眼动、面部表情、认知得分和认知反应时数据上存在显著性差异.本研究利用数据差异性分析进行特征选择,构建了融合多模态数据的自闭症儿童识别框架,该框架根据数据来源和时间同步性将数据进行分层融合,进而得到最终的识别结果.同时,将融合多模态数据的自闭症儿童智能化识别方法以及各单模态识别方法分别与传统方法识别结果进行一致性检验,验证融合多模态数据识别方法的泛化能力和有效性.结果表明,与各单模态识别方法相比,融合多模态数据的自闭症谱系障碍儿童识别与传统方法识别结果一致性程度最高,识别正确率与传统识别方法的正确率最接近,是一种有效的自闭症儿童智能化识别方法.     

死态学与古死态学——研究生物死亡后与环境关系的科学

死态学和古死态学分别与生态学和古生态学相对应，是研究生物死亡后的变化过程及其与环境之间相互关系的科学。     

双光子相干态的两种定义的非等价性

一、引言 辐射场的压缩态是辐射场的一类非经典特性的反映。在这种态中,辐射场的某一分量的涨落可以小于被称之为“量子极限”的真空涨落。利用具有极小涨落的辐射场,人们可以进行极其精密的测量。这对于精密计量、光通讯以及引力波的探测等都具有重要的实际意义。因此,自从Stoler提出辐射场的压缩态概念以来,这一领域一直是量子光学主要研究对象之     

光发射电子与原子分子高Rydberg态的产生

在飞行时间质谱上 ,用 532和 355nm激光照射到不锈钢板上 ,产生光发射电子束 .利用这种电子束产生了原子分子的高Rydberg态 ,结合脉冲场致电离技术 ,可以清楚地分离出直接电离产生的离子和高Rydberg态场致电离产生的离子 ,从而可以研究高Rydberg态的产生及性质与实验条件的关系 .给出了ArRydberg态与电子束加速电压的关系 .     

复标量场的新正交完备表象与应用

给出复标量场φ（ｘ）与φ＾＋（的新的共同本征态，它们组成一个正交完备的矢量空间。在此基础上，电荷共轭幺正算符与复标量场的Ｂｏｇｇｏｌｙｕｂｏｖ变换可以干净利落地导出，给出的本征态不同于２个独立实标量场本征态的直积，因此称为关联本征态。     

SrF_2:Eu,Tb中稀土离子的价态变化

我们曾提出,电子组态具有共轭性的一对三价稀土离子,在一定条件下,会实现电子转移而产生价态变化.价态变化会明显改变材料的功能特性,因此,研究稀土元素价态变化,对新型功能材料设计具有重要意义.本工作研究了SrF_2:xEu,yTb磷光体中Eu-Tb的价态变化,发现SrF_2中,电子组态共轭的Eu~(3+)与Tb~(3+)在本实验条件下,可以实现电子转移.这一现象的发现有助于了解团相反应中稀土离子价态变化的规律.为寻找共轭稀土离子对之间实现电子转移条件提供了实验依据.     

五夸克态的实验发现

2015年,大型强子对撞机上的LHCb实验在■衰变末态中,发现J/ψ和p不变质量谱中存在明显的增强结构.通过达里兹图分析,首次在实验上确认存在由5个夸克组成的粒子.全振幅分析表明,至少需要两个五夸克态才能很好地描述数据,这两个五夸克态被命名为Pc(4450)和Pc(4380). 2019年,利用9 fb–1积分亮度的数据,并采用重新优化了的选择条件, LHCb实验再次研究■衰变末态的J/ψ和p不变质量谱,发现了一个新的五夸克态Pc(4312),同时观测到之前发现的Pc(4450)是两个质量相邻窄共振态P_c(4440)和P_c(4457)的叠加.发现包含粲夸克偶素的五夸克粒子是对传统强子组成的重要突破,其内部结构有很多种可能性,如紧束缚的五夸克态、重子-介子分子态等或者它们的叠加态.作为国际高能物理学界的前沿方向,对五夸克粒子结构的研究为探索强相互作用非微扰性质打开了一扇新的窗口.     

青藏高原大气颗粒态汞的环境意义及其研究进展

汞是一种全球性污染物。大气颗粒态汞在青藏高原的大气汞沉降中扮演着重要的角色,长距离传输和沉降使得偏远地区也受到人为排放汞的影响。文章介绍了大气颗粒态汞在青藏高原汞生物地球化学循环中的重要性和当前的研究进展,并展望了未来的研究方向。第二次青藏高原综合考察研究项目,将对大气颗粒态汞进行更深入和系统的研究。基于汞同位素和模式模拟等方法,进一步量化大气颗粒态汞跨境传输及其对环境的潜在影响,为青藏高原的环境保护提供科学支撑。