能量转换量子系统的热力学特性及其研究进展

量子物理是理解微观粒子运动规律的现代物理学理论.它与信息、生命以及化学等学科相互联系日益紧密,引发了许多新技术革命,深刻影响着人类的生活,已成为社会经济发展的原动力之一.当前,量子物理和能源科学结合,正在产生新的学科生长点.本文主要概述多种类型能量转换量子系统的发展;结合国内外的研究现状,系统地阐明如何应用热力学理论研究量子体系的能量操控以及微观器件的优化设计;总结量子热力学循环、能量选择量子电子器件、量子点热管理器件等在理论和实验方面研究的代表性成果和进展;展望量子物理与能源科学交叉领域发展的新方向.     

含时线性谐振子系统密度算符的研究

主要是研究含时线性谐振子系统的量子解问题.首先运用李代数方法得到含时线性谐振子系统的密度算符随时间演化的量子精确解,然后对得到的解析式进行了验证和分析.结果显示,我们得到的含时谐振子系统密度算符的解析解能准确的描述含时谐振子系统密度算符随时间的演化.     

超导纳米线单光子探测技术进展

超导纳米线单光子探测技术自2001年出现以来,已经成为超导电子学领域的一个热点研究方向.作为一种新型的单光子探测技术,其具有探测效率高、暗计数低、时间抖动小、计数率高、响应频谱宽、电路简单等优势,综合性能在近红外波段已经明显超越传统的半导体探测技术,成为一种主流的单光子探测技术.本文从应用基础角度出发,对超导纳米线单光子探测器件的材料、器件工艺、性能、系统集成以及前沿应用等进行介绍,并对国际上该领域研究未来的发展趋势进行探讨.     

菊糖同分异构体活性的密度泛函研究

采用密度泛函(DFT)中B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上对葡萄糖、吡喃型果糖、呋喃型果糖、D-万寿菊糖进行了几何构型优化、频率分析、红外光谱、自然电荷布居、NBO分析、分子能量及前线轨道能级计算,推导出分子的稳定性顺序为:呋喃型果糖吡喃型果糖葡萄糖菊糖.引入概念DFT活性指数分析表明菊糖分子的化学势μ数值大、化学硬度η小、亲电指数ω大,表明了它具有特殊的活性.Fukui指数扫描表明菊糖分子中C2原子具有较大的给电子能力,是整个分子的活性中心.抗氧化能力的EBDE数值计算表明2-H最容易断裂,其数值是为94.65 kcal·mol-1,远小于它的绝热电离势,这可为解释菊糖分子的抗氧化活性做合理的理论指导.     

煤巷快速掘进有效途径探析

分析了煤巷掘进中存在的主要问题,以屯兰矿煤巷为例,介绍了实现煤巷快速安全掘进的主要途径和措施。     

Localization and the interface between quantum mechanics, quantum field theory and quantum gravity II: The search of the interface between QFT and QG

The main topics of this second part of a two-part essay are some consequences of the phenomenon of vacuum polarization as the most important physical manifestation of modular localization. Besides philosophically unexpected consequences, it has led to a new constructive “outside-inwards approach” in which the pointlike fields and the compactly localized operator algebras which they generate only appear from intersecting much simpler algebras localized in noncompact wedge regions whose generators have extremely mild almost free field behavior.Another consequence of vacuum polarization presented in this essay is the localization entropy near a causal horizon which follows a logarithmically modified area law in which a dimensionless area (the area divided by the square of dR where dR is the thickness of a light-sheet) appears. There are arguments that this logarithmically modified area law corresponds to the volume law of the standard heat bath thermal behavior. We also explain the symmetry enhancing effect of holographic projections onto the causal horizon of a region and show that the resulting infinite dimensional symmetry groups contain the Bondi–Metzner–Sachs group. This essay is the second part of a partitioned longer paper.     

Incoherent control of two classes of finite-level quantum systems

The incoherent control of finite-level quantum systems is investigated.Following a brief introduction to coherent control paradigms in quantum control,a control problem that can not be accomplished using only coherent control is presented.For such a control problem,it is proved that it can be accomplished using incoherent control based on projective measurement and coherent control for two classes of finite-level quantum systems,i.e.,eigenstate controllable quantum systems and wavefunction controllable quantum systems.     

功率谱估计在扫描隧道显微术中的应用

扫描隧道显微镜(简称STM)所采集到的隧道电流信号,不仅包含着表征样品的表面形貌和分子结构的有效信号,而且还隐含着整个扫描隧道显微系统的动态特性.针对STM采集的信号,运用短时傅立叶变换对其波形数据进行功率谱密度估计,对信号在频率域中的特征向量加以提取.结果表明:基于谱空间的特征向量,准确地分辨出了工频在信号中的干扰,也能有效地解释和分析STM系统的动态特性,进而认为存在一小阻尼系统对信号施以影响;此外,分析的结果可以为STM扫描过程的控制,诊断以及扫描图像的重建和解释提供有力的理论指导.     

小分子势能面及其量子动力学研究

简要介绍了原子与分子物理研究所,近几年来在小分子势能面、量子散射动力学和弱相互作用聚合物光谱等方面的理论研究.     

解析角变量量子化的困难

目的分析量子力学中角变量量子化的困难。方法采用列举,分析及归纳法进行论证。结果角变量量子化遇到难以解决的困难。结论在现有量子理论基础上,角变量量子化无法解决。