量子点中双极化子和磁双极化子的研究进展

综述了近年来对抛物线性限制势量子点中强耦合双极化子和磁双极化子的部分研究工作。从抛物量子点中2个电子-声子体系的哈密顿量出发,采用Lee-Low-Pines-Huybrechts变分方法,研究了量子点中强耦合双极化子的振动频率、诱生势和有效势随电子-声子耦合强度、两电子相对距离和量子点半径的变化规律;采用Tokuda改进的线性组合算符法研究了温度和LO声子效应对强耦合双极化子的有效质量和平均声子数的影响。基于Lee-Low-Pines幺正变换,采用Pekar类型变分法研究了抛物量子点中强耦合磁双极化子的内部激发态性质,当考虑自旋和外磁场影响时,研究了二维量子点中强耦合磁双极化子基态的能量、声子平均数以及第一激发态的能量、声子平均数随量子点受限强度、介电常数比、电子-声子耦合强度和磁场的回旋共振频率的变化规律。     

一种可用于压缩态光场弱信号探测的放大电路

根据基于基尔霍夫电流定律的平衡零拍探测原理,设计了一种新的测试方法,在测试过程中脱离以往复杂光路的搭建以及实验环境的高要求,直接对平衡零拍探测中所需的量子噪声光电流信号进行放大测试,并且可以判断出对微弱的量子噪声电流信号的放大效果.另外,在测试过程中,该放大电路具有高灵敏度性和高增益性,能够对微弱的量子噪声很好地进行放大.测试结果表明,该种测试方法能够很简捷地测试出放大后的量子噪声.     

量子系统自测试研究

量子系统自测试研究如何利用量子系统本身来测试其可信性,即根据量子设备的经典输入输出之间的统计关系来确认设备中所制备的量子态和所执行的量子测量.在经典世界中,要实现这种"设备自己测试自己"的目标并不可行,但量子力学中的非局域性却使这种自测试成为可能.量子系统自测试是设备无关量子密码协议的理论基础.综述了量子系统自测试领域的研究进展.具体来说,首先详细介绍了由两粒子最大纠缠态(即单态)及相应量子测量所构成的两方量子系统的自测试,包括测试1对量子态的CHSH方案、Mayers-Yao方案、(2,2,2,2)通用方案、(N,N,2,2)链式Bell方案,和测试2对量子态的双CHSH方案、魔方方案等.在此基础上,简要介绍了两方部分纠缠态及多方量子系统的自测试方案.最后对量子系统自测试未来的发展进行了展望.     

少周期强激光脉冲下氩原子的再碰撞激发电离

文章利用库仑修正的量子轨迹方法（Coulomb-corrected quantum-trajectories, CCQT）研究了氩（Ar）原子在少周期激光脉冲中的再碰撞激发电离（recollision excitation with subsequent ionization,RESI）过程。研究发现，随着光强的增大，Ar原子的动量关联分布逐渐由第二四象限向第一三象限转变，与实验结果吻合。分析表明，电子关联的转变主要是由于第一个电子返回时所携带的能量随光强变化造成的。     

人工智能挑战人类智能

人工智能是对人的意识、思维信息过程的模拟,它虽然不是人的智能,但能像人一样思考、学习、工作.作为一门包含十分广泛的科学,人工智能由诸多不同领域组成,如机器学习、计算机视觉等等,从事人工智能开发工作的人必须要博学,要懂得计算机知识、心理学和哲学等.研发人工智能的主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作. 即便人工智能十分“聪明”,成为了人类的好帮手,但一直以来,我们依然认为人类具有最强的大脑,它创造出无限可能性,建造摩天大楼,把人送入太空,研究万有引力、宇宙大爆炸……然而,当AlphaGo以五局四胜的战绩战胜了李世石之后,越来越多的人开始对人工智能产生危机感.     

冷费米子气体中次近邻跃迁引起的拓扑量子相变

研究了二维正方形各向异性光晶格中次近邻跃迁所引发的冷费米子气体的拓扑量子相变。详细讨论了系统能隙为零的条件和以TKNN数为标志的各类量子拓扑相。当次近邻之间的跃迁强度t′小于某一个临界值tc′时,体系中只存在非阿贝尔相,当t′tc′时,系统中将产生阿贝尔相。对一个具有开边界的二维体系,文章研究了其在不同量子相下的能谱结构,并对Majorana零模及其与TKNN数之间的关系做了相应的讨论。最近的一些研究表明,当对光晶格采取一种周期性的晃动时,次近邻之间的跃迁强度可以在一个很大的范围内变化,这使得我们的模型及结论有望在实验中得到实现和验证。     

Rabi和Ramsey原子光谱最优测量点的选取

利用量子Fisher信息，对二能级原子的Rabi光谱和Ramsey光谱，在量子投影测量下的最优测量条件进行了研究。结果表明，Rabi光谱的量子Fisher信息与Rabi频率2b密切相关，当光和原子作用时间越接近π/（2b），量子Fisher信息值越大，并且可依据量子Fisher信息值确定实验中所需的最佳测量位置。在相同Rabi频率的条件下，Ramsey光谱的量子Fisher信息大于Rabi光谱；且间歇时间越长，Ramsey光谱共振峰半高宽处的量子Fisher信息值越大，其失谐量可作为最佳测量位置。     

普适的量子轨迹蒙特卡洛方法在激光与原子相互作用中的应用研究

强场光电离过程自发现以来一直是人们关注的重点,尤其是近年来在实验上观测到了光电子全息现象,人们开始通过各种半经典的理论方法来研究各种新奇结构背后的物理机制.笔者发展了一套普适的量子轨迹蒙特卡洛方法(Generalized Quantum-Trajectory Monte Carlo method,简记为GQTMC),首先通过对实验数据的模拟验证了它的正确性,随后研究了非绝热效应和库仑势效应.随后发现了一种与全息干涉机构不同的干涉现象,消除了近年来有关人们对干涉机制的误解,最后利用相位的相位方法发展了GQTMC,并研究了Freeman共振通道的电离时间差,在Freeman共振现象发现30年之后,首次获得了140 as的Freeman共振的时间信息.     

媒体纵览

正腾讯科技量子纠缠与宇宙虫洞有关美伊利诺伊州阿贡国家实验室与加利福尼亚州圣迭戈超级计算机中心在对宇宙时空进行联合研究后发现,理论上存在连接遥远宇宙中两个时空的渠道,这可能与量子纠缠有关。在量子力学的框架下,两个粒子不论距离的远近都会形成一定的相互影响。从宏观上看,量子纠缠现     

量子点的发现和创新——诺贝尔化学奖背后的科学精神

2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现和合成作出重要贡献的三位科学家：芒吉·G·巴文迪(Moungi G. Bawendi)、路易斯·E·布鲁斯(Louis E. Brus)和阿列克谢·I·叶基莫夫(Alexei I. Ekimov)。文章主要介绍量子点研究开始前后的科学背景、发现过程以及发展过程中的创新历程，特别是以三位科学家为代表的量子点研究者们所表现出的科学精神。