分子间相互作用对芳杂环聚合物PBO光谱性能影响的理论研究

采用量子化学计算方法AM1-ZINDO/CI对芳杂环聚合物PBO的光物理性能进行研究。结果表明:PBO分子链共轭平面结构间的面面相互作用,影响到前沿分子轨道的电子跃迁方式,从而导致聚集态电子光谱相对于理论单分子链存在红移现象。由含3个单元的PBO聚集态分子模型模拟计算显示,PBO分子链共轭平面结构间的面面相互作用使得电子光谱最大吸收峰由383.06 nm红移至407.19 nm。结合同系线性规律,推导出PBO聚合物聚集态的电子光谱最大吸收峰为425.33 nm,从本征结构上解释了PBO聚集态电子光谱的光谱性质。     

量子K最近邻算法

为减少经典K最近邻算法的时间复杂度,提出了量子K最近邻算法(QKNN)。介绍了QKNN算法的构造步骤,然后为减少量子计数子程序的运行时间,进一步将固定的K值修改为可变的k,形成改进的k可变的量子最近邻算法(QkvNN)。为弥补由于最近邻个数K变化带来的分类错误率上升的影响,在Boosting算法框架下,用三个由QkvNN算法训练的弱分类器,去构造了一个强分类器,从而提高单独运行QkvNN的分类精度。在此算法中,由于利用了量子计算的强大能力,使得经典K最近邻算法的时间复杂度从O(N)减小为O(N)。     

量子全加法器的修改和算法研究

通过与经典全加器的基本模型进行比较后,讨论了一个改进后的量子平面加法器的基本构型.对其原理、组件和算法进行了研究,比较了本加法器两个主要组件与一般量子加法器的不同.作为应用的例,设计了一个n比特量子全加法器的模型,对其具体运算过程和基本功能进行了说明.     

量子信息实验设计的算符分析

定义了适用于单光子两偏振态的升降算符,并利用Fock空间算符的线性变换理论,研究了BS,PBS,半波片,四分之一波片以及 H 变换等,得出了它们的算符表示,找到了新的实验表述方式,从新的角度讨论了量子信息实验,如Teleportation,分析了光子输出的各态的几率.由此总结出了一种研究和设计量子信息实验的有效方法.      

传递矩阵方法与矩形势垒的量子隧穿

利用传递矩阵方法精确计算了一维定态薛定谔方程,求解出电子穿过矩形势垒的透射系数,进一步研究了该透射系数与有效质量和矩形势垒参数的关系。数值计算结果表明,有效质量和矩形势垒参数对透射系数的影响同等重要。     

增光子压缩真空态的压缩特性

利用玻色湮没算符的逆算符-a∧1及玻色产生算符a∧ 分别作用于压缩真空态来构造增光子压缩真空态,并对它们的压缩特性进行了讨论.结果表明,a-∧1作用于压缩真空态所得到的增光子压缩真空态不产生压缩效应,而a∧ 作用于压缩真空态所得到的增光子压缩真空态则产生压缩效应,其压缩区间与压缩参数的取值有关.从而显示了增光子压缩真空态的压缩特性与算符a-∧1及a∧ 之间的密切关系.     

基于量子测量的量子计算模型综述

基于测量的单向量子计算是重要的通用量子计算模型,可以模拟一般量子计算任务。单向量子计算基于量子簇态作为计算资源,利用每个量子位的局部量子测量和经典通信执行一般量子计算。单向量子计算是与量子线路模型等价的量子计算模型。近年来,研究者们对单向量子计算的量子资源、纠缠度量、局部操作简化,以及量子通信等给出一系列研究成果,并基于光学平台开展了一些量子模拟实验。量子簇态与单向量子计算为一般量子计算提供非常好的量子任务处理方式,受到研究者们的广泛关注。该文主要总结基于测量的单向量子计算模型,包括重要的量子资源态、局部信息处理方式,以及与单向量子计算相关的研究;该文对单向量子计算存在的问题和前沿研究方法进行展望,为研究者提供借鉴。     

Fock态腔场与Bell态原子相互作用过程中光场的量子特性

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了Fock态腔场与2个全同二能级Bell态原子在偶极共振相互作用过程中光场二阶相干和光场压缩的时间演化特性。结果表明:当2个原子初始处于不同的Bell态时,系统光场二阶相干和光场压缩的时间演化特性不同,根据这些特征,可以部分甄别双原子Bell态。     

对测不准关系的认同与争议

介绍了测不准关系的一些不同的表述和证明方法,对其中关于这一原理的认同和有争议的问题进行了比较与分析.结合殿村和蔡林格(Zeilinger)近期完成的电子和中子衍射实验的结果,评述了有关量子理论的新进展.这些实验充分地证明了单个粒子具有波动性的事实.测不准关系原本是微观粒子波动性质的必然结果,所以它应当适用于单个微观粒子.     

量子化学原理在锂离子电池研究中的应用

锂离子电池的发展强烈地依赖于相关材料的性能,因此对材料进行理论设计以寻找具有特定性能的材料以及对电池充放电过程中有关现象的理论解释已经成为材料研究的迫切要求.量子化学和现代计算技术的发展,已基本上能满足这一要求.本文综述了近年来量子化学原理在锂离子电池研究中的应用.重点评述了量子化学原理在锂离子电池电极材料平均插锂电压的预测、锂的嵌入-脱嵌机理研究、锂离子电池正极材料晶格畸变的研究以及其它物理化学性质的理论计算中的应用.