有限域上的一类量子码

在Avanti Ketkar等工作的基础上,进一步研究给出了有限域上的另一类类似BCH码的经典码,并证明与该经典码相对应的[[N,K,D]]q量子码和[[N+1,K-1,D+1]]q(q≥2)扩展量子码都存在.在二元域上构造扩展量子码的过程主要采用了偶校验,其运算在内积上进行;在非二元域上构造扩展量子码的过程主要采用了使得行向量各个元素相加为0的方法,并借助了有限域上本原元的性质,其运算在Hermitian内积上进行.研究结论扩展了利用经典码构建量子码的范围,证明了扩展量子码的最小距离为D+1,并给出了有关经典非二元码校验位的构造及其相关纯量子码存在的构造性证明方法.分析表明,[[N+1,K-1,D+1]]q扩展量子码比[[N,K,D]]q量子码更适宜于信息的传递.     

探讨量子态纠缠的判据

围绕判断一个两体量子态是否纠缠的问题(量子态的可分离判据问题),寻求能够解决该问题的全新论据或重要结论.利用矩阵分析和线性代数的纯数学分析,得到了可分离态的一些性质和一些特殊情况下的纠缠判据,并重点探讨了2×N和N×2维量子态这一特殊情况.     

Using Quantum Associative Memory to Simulate the Brain Functions

To simulate the brain functions, a quantum associative memory combined with information preprocessing by a sparse coding model is presented. The sparse coding scheme is used to simulate the information transformation from retina up to primary visual cortex (V1) along the visual path and the quantum associative memory is used to simulate the pattern processing functions of the brain such as the pattern storing, forgetting and retrieving. Experimental results show that the model exhibits good associative ability on face recognition. Considering the huge storage capacity, mass parailel-distributed processing ability and oscillatory phenomena of the quantum system, this model might he a biological plausible implementation.     

变压器绝缘油老化产物的紫外可见光谱特性

绝缘油是变压器中的重要组成物质,其品质直接影响着绝缘系统的性能以及变压器的运行安全。绝缘油老化过程将导致其绝缘及散热性能下降,进而引发故障。因此,变压器绝缘油的分析检测是了解变压器工作状态的重要手段,分析结果是变压器检修及更换新油的参考依据。本文利用紫外—可见吸收光谱,对不同工作年份的绝缘油进行了光谱分析,得到了绝缘油老化程度与其紫外光谱特征的关联。进一步对糠醛这一标志性老化产物的紫外光谱进行了深入研究,结合量子化学计算,解析了糠醛紫外—可见光谱特征对应的电子跃迁机制。研究结果证实了紫外—可见光谱用于分析变压器绝缘油老化程度的有效性,相关结果可作为变压器检测的参考依据。     

抗生素亚胺培南探针分子设计及传感性能研究

抗生素亚胺培南（imipenem,IPM）用药治疗败血症患者感染需要快速做出反应,目前的血药监测方法严重延迟药物注射。设计金属元素掺杂型石墨烯量子点（graphene quantum dots,GQDs）,可实现荧光法快速测定IPM和开辟荧光法检测抗生素的新途径。采用水热法制备了铁掺杂GQDs （Fe-GQDs）,用于快速探测IPM。采用透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）以及荧光光谱等方法,探讨不同铁源起始剂对GQDs荧光性能及传感性能的影响,并分析了乙酸铁为铁源制备的Fe-GQDs的微观结构及荧光性能。结果表明：以乙酸铁为起始剂制备的Fe-GQDs荧光性能最佳,且对IPM具有显著的荧光淬灭效应。所制备的Fe-GQDs荧光淬灭强度（F/F₀）与IPM浓度（concentration,C）呈线性关系,线性方程为${F/}{{F}}_{text{0}}text{= 0.983}-text{4.23×}{text{10}}^{-3}text{}$C,线性相关系数（R²）为 0.997,线性范围为0.007～0.073 g/L。Fe-GQDs探针分子对血浆中常见有机分子和金属离子具有良好的抗干扰性,检测IPM误差为1.6%～4.6%。     

高碱煤中NaCl与水冷壁吸附作用的量子化学研究

利用量子化学理论,采用广义梯度近似(GGA)及Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)算法,分别对NaCl(110)在Fe2O3(110),Al2O3(110),NiO(110)的吸附作用进行计算.结果表明Fe2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-1 592.576 9eV,Al2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-348.856eV,NiO(110)与NaCl(110)的吸附能为-16.022 9eV.由吸附能越大,吸附结构越稳定,结渣、沾污情况越严重可知,吸附能的大小与煤结渣量的多少呈正相关,说明可以通过量子化学的理论计算,对煤的熔融结渣性能进行有效预测.     

四维时空中场方程表述形式的推导方法

场方程的推导在量子场论中占有很重要的地位。鉴于在大多数理论物理教程中都是仅仅给出场方程的形式,而鲜有得出场方程的具体推导过程。从物质场的作用量S(其中拉格朗日函数具有对称性)和四维平直时空、四维弯曲时空的度规出发,应用变分原理及数学知识,分别给出了四维平直时空和四维弯曲时空中物质场场方程的具体推导过程,供广大理论物理学习者和爱好者参考。     

高效实现针对光子丢失问题的容错量子计算

基于两个基本操作——控制路径操作和纠缠子,首先给出非破坏性多光子奇偶校验的实现.随后,将这些操作用于光学量子计算中光子丢失问题的处理.可以实现奇偶量子态的制备,以及单体操作与两体控制非操作,由此可以实现普适容错量子计算.不管是态制备还是门操作都是确定性的,同时方案的实现复杂度也要远低于此前的方案,对于辅助单光子资源的需求也降到很低的程度.并且实现过程中除奇偶校验外,不需要进行任何单光子探测,因此不会造成任何单光子的损失,最大限度地利用了光子资源.比之此前的线性光学方案,我们方案的确定性、高效性、简单性以及资源的高利用率等特点,使得方案更具可行性和更加适用于大规模量子计算.     

含能流的三比特伊辛自旋链中的基态纠缠

研究了含能流的三比特伊辛自旋链中的基态纠缠。在体系中引入能流后,磁场的变化将会导致系统进入能流相。基态纠缠在相变临界点处发生突变,两粒子之间的纠缠由于能量的流动而得到增强。