预测未来的科学

“未来无法预测”的说法肯定是错误的。在科学基础上预测未来是常见的事,并不奇怪。典型例子如天气预报。而对地震的研究导致了地震学科的建立。客观世界遵循自然规律,但又是无规、随机、非线性和有突变的,因而预测未来既可能又很难成功。不能用因果性要求批评量子物理实验;可以用因果性对待经典物理实验,但不应死守“因先于果”的时序限制。因果律的精髓应是“在任何情况下果都不能影响因”。在Maxwell—d’Alembert方程求解过程中,完整的数学分析结果是有一个滞后解和一个超前解。过去的习惯作法是抛弃超前解而只留下滞后解,虽然从逻辑上的因果性出发而这样做并不合理,能被人们接受的理由只是“滞后解才与实验情况相符合”。现在已出现了众多的负波速实验,证明了超前渡存在,并且在实验中“果超前于因”。这些实验体现了“进入未来”的意蕴,或许可以看成是“时间机器”设想的某种体现。一般认为经过时空隧道可作时间旅行;也可利用量子力学现象,例如纠缠态和后选择。量子隐形传态传送的是量子态而非实体物质,从逻辑上讲量子后选择传态与时间旅行是一致的。因此旅行者实际上未动,而传送的是描写旅行者的全部信息。很明显,在量子理论中时间旅行是可能的。量子力学是未来学发展的动力。……然而未知事物大量存在,要承认未来充满了不确定性;对未来学的研究面临巨大困难,道路是漫长的。     

量子代数有限型模权空间的若干性质

令M 是Z？v？的由v？1和奇素数p生成的理想,U是A＝Z？v？M 上相伴于对称Cartan矩阵的量子代数。若U模M 作为A模是有限生成的,则称M 为有限型U模。给出了量子代数有限型模权空间的若干性质。     

原子分子体系的引力效应

寻找完整的量子引力理论是目前理论物理中的前沿热点问题之一,而黑洞热力学和量子干涉仪探测引力效应被认为是正在形成的量子引力理论的两个重要的"实验区".前者通过将量子概念引入到广义相对论来检验二者如何结合,特别是量子力学幺正性将在这两个理论的结合中经受严峻考验;而后者通过量子系统在引力场背景中的演化来试验引力对系统量子属性的影响,在这一方面广义相对论等效原理在微观粒子领域将接受越来越严格的实验检验.目前,原子分子物理实验中出现了类似黑洞辐射的现象,然而,这些现象出现的理论机制还不是非常明确,究竟能否用目前已有的理论解释,或者还是需要构建新的理论来解释也是不清楚的,但是无论如何,这些现象的出现为实验研究量子引力理论打开了一扇窗户.另一方面,人们已经使用量子系统测量一些弱引力效应,这不仅为研究引力对量子系统的影响提供了便利条件,也为研究二者结合提供了一个好的突破口.本综述将结合我们近几年的工作,围绕原子分子体系中的强引力和弱引力效应来介绍和讨论这些问题.     

静电作用对金纳米粒子猝灭CdTe量子点荧光的影响

分别合成了表面带正电荷和表面带负电荷且粒径相同的水溶性CdTe量子点,以及表面带有负电荷的金纳米粒子(AuNPs),考察了AuNPs对表面带不同种类电荷的CdTe量子点荧光的猝灭作用.结果表明:AuNPs对表面带正电荷CdTe量子点荧光具有更强的荧光猝灭能力,在pH=5~9时,AuNPs对表面带正电荷CdTe量子点的荧光猝灭率为0.640~0.846,对表面带负电荷CdTe量子点的荧光猝灭率为0.534~0.690.静电吸引可以增强AuNPs与CdTe量子点之间的相互作用.     

基于弱测量和量子反弱测量的三能级量子系统稳定研究

利用弱测量和量子反弱测量方法研究了一个V-型三能级量子系统处在振幅耗散退相干环境作用下的问题.得到了相应的最优化条件、保真度以及成功率解析表达式.通过数值模拟,发现到当弱测量和量子反弱测量强度在满足一定条件下,该退相干的三能级量子系统能有效稳定.     

运用双通道实现任意两粒子量子态的传送

提出了一种利用非最大纠缠EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)态和非最大纠缠GHZ(Greenberger-HorneZeilinger)态作为量子通道概率传送任意两粒子纠缠态的方案.经过贝尔态测量和Hadamard测量后,发送者将测量结果告知接收者,接收者需要引入一个辅助粒子,然后对他所拥有的粒子做形式唯一的联合幺正变换,再做一个简单的相对幺正变换调整符号,就可以概率实现纠缠态的隐形传送,通过数值计算,可以得出传态成功的概率.最后利用基本量子门电路,构建了实现任意两粒子纠缠态概率传送的量子逻辑电路.     

轮对蠕滑条件下钢轨疲劳裂纹萌生寿命预测

采用多体动力学与三维弹性体非赫兹滚动接触理论,得到不同轨底坡、超高、摩擦系数与曲线半径等多种轨道条件下的轮轨蠕滑状态,将接触力分别施加于钢轨有限元模型的接触斑位置,分析轨头应力应变响应,得到所有节点的疲劳参量.研究疲劳参量的组成类型,若剪应力与应变部分占主要组成部分,则采用剪切型裂纹萌生预测公式,否则采用拉伸型预测公式.分别预测导向轮与非导向轮作用下的曲线外轨疲劳裂纹萌生寿命,结果表明,外轨疲劳裂纹主要由导向轮作用产生,非导向轮对其影响很小;裂纹萌生寿命随曲线半径的增大而延长,随摩擦系数的增大而减小;设置1∶20轨底坡可以延缓外轨疲劳裂纹萌生,尤其是在半径较小的曲线上效果更明显;过超高能延缓曲线外轨疲劳裂纹萌生;当摩擦系数大于0.3时裂纹萌生于曲线外轨表面,而小于0.3时裂纹萌生位置则逐渐向轨头内部转移.     

一类强不定的椭圆系统无穷多个解的存在性

在适当的Sobolev积空间族中,利用Benci-Fortunato给出的多重性结论,得到一类强不定二次部分的次临界增长的椭圆系统无穷多个解的存在性结论.     

利用四能级超导量子干涉仪实现Deutsch算法

利用四能级超导量子干涉仪(SQUID)实现量子计算机的Deutsch算法,其中四能级中的两个最低能态作为逻辑态,两个中间能态在操作过程中起辅助作用.通过两个SQUID与单模腔场的共振相互作用和大失谐相互作用,实现Deutsch算法.     

基于分形理论的沥青加铺层不同层间接触状态力学响应分析

为了研究不同层间接触状态下旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面的力学响应。运用基于分型理论的W-M接触模型计算沥青混凝土层与水泥混凝土层间的弹塑临界接触面积,利用弹性剪切柔量模拟层间接触状态,并利用Bisar软件计算不同层间接触状态下的路表弯沉及沥青层底弯拉应力变化。结果表明:利用分形接触模型能够确定出层间弹塑性临界接触面积;不同接触状态下路表弯沉及沥青层底弯拉应力变化较大;连续接触状态有利于沥青层底受力及减小路表弯沉。