自旋为1的系统的量子非经典性度量

相干态最初在1960年由Klauder和Sudarshan提出.基于此,许多经典性和非经典性的度量被提出. 1971年Radcliffe提出了原子相干态,但基于原子相干态的非经典性度量研究仍然较少.本文利用原子自旋相干态的特征提出一种度量非经典性的方法,并讨论了这种度量的若干性质,例如转动算符作用下的不变性和纯态的非经典性.我们给出了一些计算例子,例如猫态、NOON态和混合态.这种度量只在自旋为1的系统上讨论.这些结果对探索量子非经典性的度量和量子资源理论有一定的意义,也对实验室利用非经典性度量起到积极作用.     

量子Swapping网络中非局域性度量的上界的优化

测量诱导的非双局域关联是一种通过对多体量子系统状态进行局部测量来量化Swapping网络中非局域性的度量。在纯态情形这类度量具有解析的计算公式,但对于混合态情形无法精确计算,只能对其上界进行估计。该文研究一类特殊的混合态,即边缘态ρ_BC具有直积态ρ_BC=ρ_B?ρ_C形式,其中ρ_B是非简并且ρ_C是简并的情况,得到了该类混合态测量诱导的非双局域关联上界更精细的计算公式。     

相干矢量表象中的量子相干性度量

量子相干性度量最近是量子资源理论中的热点任务. Baumgratz等人已经于2014年提出严格的相干性度量框架.在该框架中,相干性度量的定义要求把量子态固定在希尔伯特空间中一组特定基矢上,其结果是在同一度量下,基矢的变换会引起同一量子态的相干性发生改变.在相干矢量表象中利用相干矢量的旋转性质,一种基于相干矢量归一化模长的相干性度量被提出.在该度量中,同一量子态的相干性独立于基矢的选择.基于该度量的非相干态和非相干算符已经分别定义为经典最大混合态和酉算符.同时,三条重要性质已经得到,分别为非负性、凸性和非相干操作不变性.     

二量子比特幺正算符对2秩混合态的纠缠能力

给出了二量子比特幺正算符对2秩混合态的以concurrence为度量的纠缠能力计算方法. 对2秩混合态的完美纠缠算符条件与纯态的相同, 其纠缠能力为混合参量v₁. 对于非完美纠缠算符情形, 给出了纠缠能力的上限和下限.     

高斯态的量子相干度量

文章研究了由Uhlmann保真度诱导的高斯态量子相干度量CBu,通过sub-保真度,super-保真度以及Uhlmann保真度之间的关系,给出了单模与双模高斯纯态CBu的计算公式,并得到了单模与双模高斯混合态CBu的一个上下界。     

Kerr介质中双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论和数值计算方法, 研究Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化特性. 讨论了双原子体系的初态、 初始光场的平均光子数、 双模纠缠相干光场的纠缠程度及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子布居时间演化特性的影响. 结果表明, 当双原子体系的初态为|β₁₁〉时, 原子布居均不随时间变化; 当双原子体系的初态为|β₀₀〉,|β₀₁〉或|β₁₀〉且初始平均光子数达到一定值时, 演化特性呈现周期性的崩塌-回复效应, 并随初始光子数的增加, 其演化曲线的振荡频率增大, 振幅减小; 双模纠缠相干光场的纠缠程度不影响Rabi振荡频率, 但对振幅影响显著; Kerr介质与光场耦合系数达到一定值时, 对Rabi振荡频率和幅度及原子布居的崩塌-回复周期产生强烈影响.      

单量子比特量子计算中的全局相位

简要地介绍量子计算中量子比特的纯态和混合态的量子描述,及其在Bloch球和庞加莱球上相应的表示.联系几何效应,从几何结构上对纯态的全局相位进行讨论,进而推广至混合态情形.     

单量子比特量子计算中的全局相位

简要地介绍量子计算中量子比特的纯态和混合态的量子描述,及其在Bloch球和庞加莱球上相应的表示.联系几何效应,从几何结构上对纯态的全局相位进行讨论,进而推广至混合态情形.     

两个不同多模奇相干态光场可分辨性分析

目的 讨论两个不同多模奇相干态的可分辨性与其内禀参数之间的关系。方法采用两个不同态的密度算符距离函数方法，从理论上研究两个不同多模奇相干态光场之间的距离。结果得到了两个不同多模奇相干态之间的距离函数Do（rj,rj＇）。结论结构相同的两个多模奇相干态光场之间不可分辨；模数相同且相互平行的两个多模奇相干态光场具有相似性，只能部分地分辨；模数相同且相互正交的两个多模奇相干态光场在一定条件下完全可分辨。     

囚禁离子简并混合态的几何相位

讨论了离子阱中简并混合态的几何相位及相干度.计算得出混合态几何相位由演化时间,初态确定以及在离子的作用.另外,我们还计算出在特殊的作用下,几何相位不随离子的初态变化而变化.囚禁离子的高效检测性意味着本文所研究的混合态几何相位能够被验证.     

高阶相干光子扣除超叠加改善量子传输保真度

利用光子扣除算符构成的相干光子超叠加操作作用于2个模压缩真空态,引入一类非高斯量子态——高阶相干光子扣除超叠加单模压缩真空态.通过导出该量子态的正规乘积形式,推导了该量子态的归一化系数,与Legendre多项式密切相关.利用相干态的超完备关系和平移算符的正规乘积,导出了态的特征函数的相干态表示,进而解析导出了利用该量子态作为纠缠源实现相干态隐形传输的保真度.研究结果表明:当压缩参数相等时,保真度可获得最大值,对于奇数阶操作,保真度比无叠价操作情况更差,而对于偶数阶情况,在一定的压缩参数范围内,保真度优于无纠缠情况,且保真度可优于经典的最大保真度1/2,同时保真度可以随m的增加而改善.     

不同对称性下超导电性的研究

对序参量用单个基函数展开时的超导电性作了系统的计算,结果表明,为了得到相同的T_c,不同对称性所需要的耦合强度是不一样的;各向异性序参量相应的2Δ(0)/k_BT_c和ΔC_es(T_c)/C_en(T_c)值与BCS理论值有很大的不同。要解释高温超导电性的实验结果,只考虑单波展开是不够的,应该进一步研究两个或多个波混合的情况。通过对实验结果的分析和对混合波情况的初步研究,我们认为d_x²-y²+s*混合波对称性能够与较多的实验结果相吻合。     

一种新型多孔二氧化钛(P-TiO_2)的光伏特性

通过表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)研究一种新型的多孔二氧化钛(P-TiO2)材料.结果表明,特殊的多孔结构使得该材料具有丰富的表面态,使P-TiO2的光伏响应区间可扩展至可见光区,并产生了带-带跃迁和表面态跃迁两个强度相当的响应带;表现出表面态对光生电荷的定域效应,使得带-带跃迁和表面态跃迁在外电场作用下产生明显不同.     

含杂质CO2的管道输送

 作为CO₂捕集与封存的中间过程,管道输送是目前比较经济有效的CO₂输送方式。捕集到的CO₂通常含有氮气、氧气、甲烷、氩气、水蒸气等杂质,其对CO₂性质有不同程度的影响,进而影响CO₂的管输特性。采用Matlab 编程计算,利用Span Wag-ner 状态方程计算和分析了纯CO₂的物性参数(密度、黏度、比热等),对比了PR、SRK、BWRS 状态方程应用于CO₂物性计算的平均偏差,并以精度最高的PR 状态方程为基础,建立了一维可压缩流体管道模型,对含杂质CO₂管道在不同输送状态(超临界、密相、液态、气态)、不同杂质类型与含量、不同管道参数等条件下的管道稳态特性进行了研究。研究结果表明,PR 状态方程对于含杂质CO₂物性参数计算的偏差较小,在临界点附近也能有较高的精确度,可用于含杂质CO₂物性参数的计算;在相同输送条件下,CO₂管道密相输送的压降值最小、超临界状态输送的压降值次之、气态输送的压降值最大;杂质的存在使气液两相区的范围扩大,更容易出现两相流,增大摩阻。通过流动仿真,并与天然气管道对比,揭示了含杂质CO₂管道在多种稳态流动条件下的管道沿线参数变化规律。     

沙利度胺手性分子在非对称外电场作用下的光谱特性

用密度泛函理论B3P86和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,在6-311++G(2df)基组水平上,计算沙利度胺(C13H10N2O4)手性分子第1~第8个激发态的激发能(ΔE)、跃迁波长和振子强度,并研究外电场对C13H10N2O4手性分子激发态性质的影响.结果表明,C13H10N2O4分子各激发态的ΔE随电场强度的增加而增加,即电子在有限外电场作用下不易被激发.     

空位缺陷对CrSi_2光电性能的影响

采用第一性原理方法,计算含空位缺陷CrSi2的电子结构和光学性质,并分析含Cr和Si空位缺陷的CrSi2光电性能.结果表明:Cr和Si空位均使CrSi2的晶格常数和体积变小;能带结构密集而平缓,且整体向上移动,Si空位缺陷形成带隙宽度为0.35eV的p型间接带隙半导体,Cr空位缺陷在原禁带间出现两条新的能带;含空位缺陷CrSi2的电子态密度仍主要由Cr3d层电子贡献,Si空位缺陷对电子态密度的影响较小,Cr空位缺陷提高了Fermi面处的电子态密度;与CrSi2相比,含空位缺陷CrSi2的介电峰均向低能方向略有偏移且峰值降低,吸收系数明显变小.     

共沉淀法制备Ag3PO4/MWCNTs复合光催化材料及其表征与降解染料废水

通过简单的共沉淀法制备掺杂不同碳管含量的Ag₃PO₄/MWCNTs复合光催化材料,并对样品进行XRD、SEM、FT-IR、UV-vis等表征。以300 W氙灯模拟太阳光,通过光催化材料对甲基橙的降解来评价光催化材料对印染废水的催化效果。结果表明：PVP的存在使得制备的Ag₃PO₄颗粒表面光滑、结晶性好、尺寸较小（200~300 nm）;经过混酸改性后增加了大量的带有羧基基团的碳管,均匀地分布在Ag₃PO₄颗粒表面,与其形成了很好的复合;合成的复合材料较纯Ag₃PO₄具有更加优异的光催化活性,当碳管质量分数为3.6%时催化效果最好。最后,对所制备材料的光催化机理进行了分析。     

尼古丁分子在有限对称外电场作用下的光激发特性

采用密度泛函B3P86和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 在6-311++G(2-df-)基组水平上计算尼古丁分子（C₁₀H₁₄N₂）第1至第10个激发态的激发能、 波长和振子强度, 并考察外电场对C₁₀H₁₄N₂分子激发态的影响规律. 结果表明, 在电场强度逐渐增加的过程中, 最高占据分子轨道 最低未占分子轨道(HOMO-LUMO)之间的能隙呈逐渐减小趋势, C₁₀H₁₄N₂分子的激发能呈急剧减小趋势, 即在外电场作用下, C₁₀H₁₄N₂分子易被激发和离解.     

MoO3掺杂有机半导体NPB光电性质研究

在典型有机空穴传输材料胺类衍生物NPB(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl) (1,1'-biphenyl)-4,4'diamine)中引入过渡金属氧化物MoO₃制备了只有空穴传输的单载流子器件.结果表明:MoO₃的引入明显提升了NPB的导电性能,在约2.0 V的外加电压下,100 nm厚纯NPB薄膜电流密度仅为1.28 mA/cm²,而同样厚度的掺杂薄膜NPB∶MoO₃ (50 wt.%)电流密度达到了2 530 mA/cm².同样掺杂比例的NPB∶MoO₃薄膜吸收谱显示位于500 nm附近存在既不同于NPB也不同于MoO₃的额外吸收峰,表明体系中产生了电荷转移复合物NPB^＋-MoO^-₃,从而产生了额外的空穴载流子,进而提升了掺杂体系的导电性能.进一步的荧光分析表明,MoO₃的引入对NPB自身荧光具有明显的猝灭作用.NPB∶MoO₃(30 wt.%)薄膜的荧光强度比纯NPB薄膜荧光强度降低了2个数量级,NPB∶MoO₃ (50 wt.%)掺杂薄膜的荧光强度降低为零.