相对论粒子在晶格中相关散射

本文采用与粒子运动纵向分量相同的坐标系来考察相对论粒子同晶格原子相关碰撞及其量子辐射。通过相对论变换,使三维运动问题转化为两维问题(轴向沟道运动)或一维问题(面沟道运动),从而大大简化了计算步骤,并以几种典型的相互作用势,讨论了沟道轻粒子在晶格中运动时束缚态之间的跃迁。用Moliere势计算出MeV电子在晶格轴向沟道中运动时发射与韧致辐射不同的量子辐射谱的特征,与实验结果相当符合。     

带电粒子沟道辐射在高能物理中的一种可能应用

引入正弦平方势,并在抛物线近似下解析地处理了沟道辐射的瞬时辐射强度和平均辐射强度.结果表明沟道辐射的平均辐射强度与相对论因子γ的平方成正比.于是指出了可望用它来识别超高能粒子,而且强调了粒子能量越高越容易被识别.注意到沟道辐射大部分都集中在粒子运动方向、角宽θ≈1/γ的范围内,可见粒子能量越高角宽越窄,这又为超高能粒子的识别进一步提供了有利条件.最后,以正电子在碳单晶中的(110)面沟道辐射为例进行了计算,揭示了如何从平均辐射强度来识别超高能粒子的可能性.     

Poly-Si TFT弱反型区表面势分布研究

研究了弱反型时多晶硅薄膜晶体管表面势的分布。考虑到弱反型时,沟道势对表面势的影响可忽略,利用一维泊松方程,得到相应沿沟道方向任一点的表面势模型。通过将基于此模型的表面势二维分布与二维器件仿真结果进行比较,发现弱反型时,其可逼近二维器件中的表面势分布;并发现分别在相异栅电压,相异漏端电压和相异沟道长度时,弱反型时的表面势与其在沟道中所处的相对位置几乎无关。     

基于表面势的碳化硅基VDMOS器件模型

为了满足功率电路及系统设计对碳化硅基垂直双注入金属氧化物半导体晶体管(VDM OS)模型的需求,建立了一套基于表面势计算方法的可描述碳化硅基VDM OS器件电学特性的模型.模型包括静态部分与动态部分.静态部分不仅分别针对沟道区、积累区、寄生结型场效应晶体管(JFET)区及N-外延层建立电流模型,还考虑了界面态对于阈值电压偏移与沟道迁移率的影响.动态部分中引入了界面陷阱对于电容的影响,完善了基于端电荷划分理论的动态模型.结果表明,所提器件模型的输出特性和转移特性的仿真结果与实测结果之间的均方根误差均小于5%,开关特性的仿真结果与实测结果之间的均方根误差小于10%.     

正弦平方势与小振幅近似下的沟道辐射

引入正弦平方势,将面沟道粒子的运动方程化为无阻尼、无受迫的Duffing方程,并用Jacobian椭圆函数和椭圆积分解析地给出了系统的解和粒子运动周期,讨论了正电子面沟道辐射谱的一般特征,指出了利用沟道辐射作为激光的可能性.     

用半经验耦合道模型计算重核俘获截面

物理超重元素合成是核研究的热点问题之一。为了能够有效的进行核反应实验合成超重核,准确计算出重核熔合反应的俘获截面是非常重要的。通过使用半经验耦合道模型和2步模型的方法计算重核的俘获截面,并对其结果进行比较。可以发现2种方法的计算结果均与实验值相吻合。由于2步模型计算重核反应俘获截面需要根据已知实验值调节参数,目前只能计算48Ca与50 Ti为入射粒子的核反应,不能计算更重的粒子作为入射粒子的核反应。而半经验耦合道模型方法则没有入射粒子的限制,具有普适性,可以计算任何弹靶组合的核反应俘获截面,并将其计算结果应用于2步模型的后续计算中。可用半经验耦合道模型方法对以52 Cr和58 Fe为入射粒子的核反应的俘获截面进行计算。     

围栅金属氧化物半导体场效应管电流模型

针对深亚微米级围栅金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)处于堆积或反型时自由载流子对表面势影响显著的问题,提出了一种全耗尽圆柱形围栅MOSFET表面势和电流解析模型.考虑耗尽电荷和自由载流子的影响,采用逐次沟道近似法求解电势泊松方程,得到围栅MOSFET从堆积到耗尽,再到强反型的表面势模型,最后通过源漏两端的表面势得到了围栅器件从线性区到饱和区的连续电流模型,并利用器件数值仿真软件Sentaurus对表面势和电流模型进行了验证.研究结果表明,表面势在堆积区和强反型区分别趋于饱和,在耗尽区和弱反型区随栅压的增加而增加,同时漏压的增加将使得沟道夹断,此时表面势保持不变.增加掺杂浓度导致平带所需的负偏压变大,表面势增加.与现有的阈值电压模型相比,该模型的精确度提高了16%以上.     

用打靶法求解一维薛定谔方程的定态解

薛定谔方程是量子力学的基本方程,其地位与经典物理中的牛顿运动方程相当．文章采用打靶法求解在一维无限深位势中运动粒子的量子力学定态解．分别在位势为抛物势、方势阱、三角势等三种情况下,求得了符合精度的本征值和本征函数．     

玻色-爱因斯坦凝聚和影响粒子态密度的因素

本文讨论了在理想（无外势场）情形下,粒子的态密度与粒子运动空间的维度n及对能量的不同依赖关系,并在此基础上,讨论在有外势场的情形下,得出粒子的态密度与粒子运动空间的维度n,以及与外势场的性质之间的关系.     

低掺杂多晶硅薄膜晶体管阈值电压的修正模型

对低掺杂多晶硅薄膜晶体管的表面势进行分析,将表面势开始偏离亚阈值区、沟道电流迅速增加时所对应的栅压作为晶体管的阈值电压.考虑到多晶硅薄膜的陷阱态密度为单指数分布,通过对低掺杂多晶硅薄膜晶体管的表面势进行求解,推导出一个多晶硅薄膜晶体管阈值电压解析模型,并采用数值仿真方法对模型进行了验证.结果表明:新模型所得到的阈值电压与采用二次导数法提取的阈值电压相吻合.     

未知二粒子纠缠态的辅助克隆

提出一个以三粒子GHZ态为量子信道的未知二粒子纠缠态及其正交态的概率克隆方案.此方案中,发送方Alice和接收方Bob对未知态的信息一无所知.首先Alice对他的粒子实施贝尔测量,在得知Alice的测量结果后,通过引入辅助粒子并执行控制非门操作后,Bob可成功地接收未知态.随后在态的制备方Victor的帮助下,Alice以一定的概率获得未知二粒子纠缠态及其正交态的复制.该方案同样适合量子信道是非最大纠缠态的情况.此外,量子纠缠资源和经典信息损耗在该方案中均得到了节省.     

3粒子GHZ态的量子远程克隆

提出了一个能实现3粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案:运用2个4粒子纠缠态作为量子信道,通过发送者的2次Bell测量、Hadamard变换、单粒子测量及经典通信;2个接收者进行相应的幺正变换、引入附加粒子和通过Toffoli门,就可以得到原未知态的近似拷贝,此方案的保真度与输入态有关.另外,还推广了一种实现N粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案.     

基于4粒子纠缠态的未知3粒子态概率量子隐形传态

使用4粒子纠缠态作为量子信道,在对4粒子纠缠态的纠缠系数方面并没有做确切要求的前提下,完成了未知3粒子纠缠态的隐形传态.在传输过程中,发送方对2对粒子进行Bell测量并公布结果,然后再对4粒子中的一个粒子作Hadamard操作之后,也对其进行测量,且将测量结果通过经典信道公布.接收方引进2个辅助粒子并实施一次控制非操作,再进行一组适当的幺正变换,便可实现未知3粒子纠缠态的概率量子隐形传态.     

Experimental extraction of an entangled photon pair from two identically decohered pairs

Entanglement is considered to be one of the most important resources in quantum information processing schemes, including teleportation, dense coding and entanglement-based quantum key distribution. Because entanglement cannot be generated by classical communication between distant parties, distribution of entangled particles between them is necessary. During the distribution process, entanglement between the particles is degraded by the decoherence and dissipation processes that result from unavoidable coupling with the environment. Entanglement distillation and concentration schemes are therefore needed to extract pairs with a higher degree of entanglement from these less-entangled pairs; this is accomplished using local operations and classical communication. Here we report an experimental demonstration of extraction of a polarization-entangled photon pair from two decohered photon pairs. Two polarization-entangled photon pairs are generated by spontaneous parametric down-conversion and then distributed through a channel that induces identical phase fluctuations to both pairs; this ensures that no entanglement is available as long as each pair is manipulated individually. Then, through collective local operations and classical communication we extract from the two decohered pairs a photon pair that is observed to be polarization-entangled.     

用非最大纠缠态实现三粒子部分纠缠态的量子受控传递

由于制备与传输中的环境耦合,现实中的纠缠态大部分是非最大纠缠态．在研究现有量子受控传递方案的基础上,提出了一种利用非最大纠缠态作为量子通道来几率地传输三粒子部分纠缠态的量子控制方案．在该方案中,选择量子通道中的一个粒子作为控制粒子,发送者进行一次Bell基测量和2次Hadamard门测量;控制者实施一次Hadamard门测量,并将他们的测量结果利用经典信道发给接收者;接收者根据他们的测量结果进行适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就能得到待传的未知量子态．该方案是一种基于非最大纠缠态的几率受控的隐形传态方案,可以应用于远程量子计算、远程量子克隆、量子远程控制等．     

双环缝喷射共沉积SiC颗粒的捕获与分布研究

采用坩埚移动式喷射共沉积装置及其双环缝复合雾化器制备了SiC颗粒增强铝基复合材料坯件,研究了过程中增强颗粒的捕获机制及特点.实验结果表明,双环缝复合雾化器所引入的SiC颗粒捕获率较高,分布均匀;增强颗粒主要在雾化初时阶段被雾化液滴所捕获,而沉积坯表面因基本呈固相且温度较低,对SiC颗粒的直接捕获效果不明显;沉积坯快冷凝固界面前沿捕获对SiC颗粒的分布影响不大,SiC颗粒在沉积坯中的最终分布主要取决于由雾化液滴对增强颗粒的捕获,特别决定于SiC颗粒在单个雾化颗粒内部及空间雾化颗粒群中的分布.     

一种多级安全系统模型的隐通道流量分析

利用Markov状态机形式化地描述了一种多级的，基于模式转换的安全系统模型，该模型利用系统可分分性构筑，将一个多级的安全系统划分成多个运行模式，利用该模式可提高所设计系统的灵活性，但该模型存在隐通道问题，利用香农信息论和广义图灵测试模型证明该模型中隐通道流量存在上限并给出定量分析，从而为达到可控的系统安全性和灵活性平衡提供了理论基础，采用该系统模型和隐通道流量分析，通过限制模式转换频率和限制参与转换的资源数目等方法可控制隐通道隐患。     

基于光滑粒子法边坡失稳影响范围的模拟

基于光滑粒子流体动力学(SPH,smoothed particle hydrodynamics),以经典弹塑性本构模型为核心,结合一系列数值处理方法,探讨精确和便捷地对边坡失稳破坏影响范围的模拟方法与技术。文中借助地理信息系统(geographic information system,GIS)平台与C#编程建模,将边坡地形细节与特征创建成为SPH粒子,对模型部分边界粒子排列方式进行改进,最后应用到边坡模拟的实例中。结合GIS平台与Matlab开发了滑坡SPH粒子自动排列程序,将此模型与方法应用在美国华盛顿州Oso滑坡实例中,经过参照对比,数值模拟结果与滑坡现场收集数据较为吻合,验证了光滑粒子法及运动模型在模拟边坡失稳影响范围的适用性。     

基于压缩采样匹配追踪算法的混合场信道估计方案

针对现有的远场和近场信道估计方案不能直接用于精确估计混合场信道状态信息的问题,提出了一种有效的基于压缩采样匹配追踪(compression sampling matching pursuit, CoSaMP)算法的混合场信道估计方案。通过精确建模混合场信道模型来捕捉其远场和近场区域可能存在不同的散射体这一特征,分别对其远场和近场路径分量进行估计。结果表明,所提方案与现有其他信道估计方案相比,在相同低导频开销情况下,该方案能获得更高的归一化均方误差性能和更高的系统和速率,计算复杂度较低。可见,所提出的方案具有很好的参考价值。     

Rayleigh信道的建模与仿真

移动无线信道传输特性的仿真对移动通信的研究具有重要意义,其中小尺度衰落仿真又是其中的重点和难点。针对多普勒频移和无线信道的随机性,讨论了基于Rayleigh衰落的无线信道的小尺度模型,并运用数字信号处理方法,在频域给出了多普勒滤波仿真小尺度信道衰落的方法、频率选择性信道的仿真模型和仿真曲线。该方法较好地模拟了信号载波频率和通信终端移动速度的影响。