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量子电子学报2014 Vol.31
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1.
应用于极紫外光刻系统多层膜的研究进展
秦娟娟 董伟伟 周曙 游利兵 方晓东
J4 2014, 31 (
1
): 1-11.
摘要
(
2172
)
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极紫外光刻是采用波长为13.5nm的极紫外光作为光源,实现半导体集成电路工艺22纳米以及更窄线宽节点的主要候选光刻技术。性能优越稳定的多层膜技术是构建整个极紫外光刻系统的重要技术之一。从高反射率,波长匹配,控制面形以及稳定性和寿命方面总结了极紫外光刻系统中多层膜的性能要求和最新的研究进展,叙述了制备高性能多层膜的方法和沉积设备,讨论了多层膜制备技术还存在的问题和发展的方向。
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2.
几种人工合成色素的荧光光谱与拉曼光谱研究
逯美红,雷海英,王志军,吴巧凤
J4 2014, 31 (
1
): 12-17.
摘要
(
1553
)
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应用荧光光谱仪及微拉曼光谱仪分别对几种常见的人工合成色素溶液的荧光光谱和拉曼光谱进行了实验研究。一方面,首次测量其不同浓度合成色素溶液的荧光光谱,讨论其谱线特性。另一方面,以有致癌性的合成色素苋菜红为例,应用拉曼光谱技术进行定性和定量检测,验证拉曼光谱对色素检测的可行性。为了提高探测灵敏度,以55nm的金纳米粒子溶胶为基底,在785nm激发光下对不同浓度的苋菜红溶液进行了表面增强拉曼光谱探测,探测到的最低浓度为10-17mol/L。分析结果为这种色素的合理利用及安全快速检测提供了有效的光谱实验依据,也为其它色素的检测提供了参考方法。
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3.
基于直射太阳光红外吸收光谱技术的大气中CH4柱浓度遥测研究
程巳阳 高闽光 徐亮 金岭 李胜 童晶晶 刘建国 刘文清
J4 2014, 31 (
1
): 18-24.
摘要
(
1823
)
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为了研究甲烷气体柱浓度探测方法,文中介绍了一种基于直射太阳光红外吸收光谱技术的遥测系统,并利用该系统在合肥地区进行了连续观测。从太阳吸收光谱中实时测量了整层大气透过率;采用逐线积分方法模拟计算了整层大气透过率;基于非线性最小二乘光谱反演算法从实测整层大气透过率中反演了甲烷气体柱浓度和氧气柱浓度,并以氧气柱浓度为内标函数获得了甲烷干空气柱体积混合比,精密度优于2%。将本系统测量的2012年9月25日12时到15时CH4干空气柱体积混合比均值与此时段过境本站点区域的日本温室气体卫星的CH4观测结果进行了比较,两者偏差小于1%。可见,该系统和方法是一种有效的甲烷气体柱浓度探测系统和方法,具有较高精度。
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4.
利用级联衍射光学元件对多波长混合光实现聚焦、整形和分光谱
丁立 黄坤 康学亮 李永平
J4 2014, 31 (
1
): 25-32.
摘要
(
1323
)
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衍射光学元件(Diffractive optical elements ,DOE)具有独特的色散特性和灵活的设计自由度,将多个DOE级联用于太阳能电池聚光系统可同时实现聚焦、整形和分光谱功能。文中给出了设计思想和算法,并用七波长混合光作入射光进行模拟,优化后在目标面得到七个形状规则且完全分开的均匀圆斑。将此级联结构应用到太阳能聚光系统可有效提高太阳能利用效率。
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5.
PASER 在混合气体激活介质中的理论计算
田秀芳 吴丛凤
J4 2014, 31 (
1
): 33-39.
摘要
(
960
)
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在受激辐射粒子加速中(PASER), 受激介质中处于激发态的电子跃迁到基态时辐射的光子能量直接以量子形式转移给从它旁边经过的电子。本文首先对单个电子束团穿过受激介质时产生的电场进行了理论推导,并分别对受激的二氧化碳混合气体和受激氟化氩混合气体进行了计算。计算结果表明加速梯度可以达到1GV/m,比现有的普通的加速器加速梯度20~30MV/m高两个数量级。此外,通过二维模型进一步分析了电子微束团串穿过受激的混合气体介质获得的能量增益。结果表明电子束团串可以显著地吸收受激介质中的量子态能量,且吸收的能量与相互作用长度成正比。在相互作用长度等于0.5m时对束团参数和其它的量对能量交换的影响进行了分析。通过理论计算给出了电子获得最大能量增益时的优化参数。
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6.
利用量子比特间交换衰减实现无退纠缠的量子信息传输
嵇英华 黄剑华 刘咏梅
J4 2014, 31 (
1
): 40-46.
摘要
(
1151
)
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在量子信息传输过程中,环境的作用会导致退相干与退纠缠。利用不同类型量子比特的优点,构成杂化量子比特系统是克服退相干效应,实现量子信息传输的一个有效方案。本文指出:将耦合量子比特之间信息交换过程中存在的能量损耗(量子比特间的交换衰减),与外部环境的退相干效应有机的结合起来,可以实现无退纠缠效应的量子信息传输。给出了实现无退纠缠效应信息传输,交换衰减率与退相干时间匹配的约束关系。
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7.
非线性Tavis-Cummings模型压缩光场的Pancharatnam相位特性
许兵 谢芳森
J4 2014, 31 (
1
): 47-55.
摘要
(
1736
)
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研究了存在非线性Kerr介质时,耦合双原子与单模压缩真空场相互作用系统的Pancharatnam相位特性。选取合适的初始条件和运用旋波近似,通过解薛定谔方程求出Pancharatnam相位的表示形式,并对此相位进行数值分析。结果表明:耦合双原子处于任意初态,随着原子与光场相互作用强度、两个二能级原子偶极-偶极耦合强度和非线性Kerr介质非线性的增大,Pancharatnam相位演化的频率都显著增长。耦合双原子初态同处激发态时,pancharatnam相位演化有明显的振荡上升(或振荡下降)的趋势。耦合双原子初态只有一个处于激发态时,随着Kerr介质非线性作用的增强,Pancharatnam相位演化变混乱。
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8.
一维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的相位涨落测量
周海龙 朱强 王兵 熊德智
J4 2014, 31 (
1
): 56-60.
摘要
(
1000
)
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玻色爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中的相位涨落是研究量子相变的重要参量。我们在实验上和理论上分别获得了凝聚体从光晶格中释放后的密度分布,通过分析比较两者干涉峰的对比度提取凝聚体在光晶格中的相位涨落。应用这一方法,测量了不同光晶格阱深下凝聚体的相位涨落。当光晶格阱深从最小值5.6ER变化到30.7ER时,相位涨落从δ=0.29π上升到δ=0.69π。
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9.
混合态下运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠
李红星,萨楚尔夫,冯川,张冬霞
J4 2014, 31 (
1
): 61-68.
摘要
(
1793
)
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利用负熵方法,研究了混合态下运动二能级原子与二项式光场相互作用多光子跃迁过程系统中的量子纠缠特性,讨论了原子初态、场模结构参数、光场最大光子数、二项式系数、跃迁光子数、失谐量等物理参量对系统纠缠度的影响。结果表明:考虑原子运动时,系统出现了规则的周期振荡,并且有退纠缠现象产生。随着场模结构参数的增大,振荡周期缩短,振幅减小。系统的纠缠值与原子初始混合程度有关,原子初态趋于纯态时系统纠缠度较高。随着二项式光场最大光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变小,系统规则振荡的周期不发生改变。二项式光场趋于中间态时纠缠值较小。随着跃迁光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变大,振荡周期缩短,并且振荡变得越来越快。考虑失谐时,系统出现了不规则的纠缠,系统纠缠度的最大值随着失谐量的增大而减小。
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10.
基于腔输入-输出过程的原子Bell态分析器和GHZ态分析器
李艾莉 於亚飞 张智明
J4 2014, 31 (
1
): 69-74.
摘要
(
1742
)
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如何能够在不破坏纠缠态且能将其辨认区分出来是量子信息处理过程中一个很重要的问题,方案首先利用相干光与腔-原子系统的输入-输出过程构造受控相移门,然后利用受控相移门和零差探测技术构造宇称分析器,最后利用宇称分析器和Hadamard等操作构造非破坏性的原子Bell态分析器和原子GHZ态分析器。方案的优势在于:(1)利用到相干光源和零差探测技术,比以往方案中的单光子源和单光子探测较易实现;(2)构造的原子Bell态分析器和原子GHZ态分析器是非破坏性的。方案用到的所有方法和技术在目前的实验上都是可以实现的。
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11.
非均匀磁场下不同自旋轨道耦合相互作用对高自旋系统热纠缠的影响
张雪敏,秦猛,王必利 ,刘翠翠
J4 2014, 31 (
1
): 75-79.
摘要
(
1695
)
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采用纠缠的度量方法Negativity研究了非均匀磁场条件下不同方向自旋轨道耦合相互作用对自旋为1的Heisenberg XX 系统热纠缠的影响。研究发现高温时纠缠会随着Dzialoshinskii–Moriya(DM)相互作用的增加而增大,但是低温时,纠缠随DM相互作用的增加会出现起伏变化。x方向DM相互作用的纠缠一般较z方向DM相互作用的纠缠强,但是在一定条件下,z方向的纠缠也会高于x方向的纠缠,从而可以通过调节DM相互作用的方向等控制和生成纠缠。研究还发现可以利用纠缠关于磁场的对称性质以及纠缠的突变性来实现量子逻辑门。
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12.
关于海森堡模型中一种并行算法实现的讨论
黄敏 韩文娟 刘海
J4 2014, 31 (
1
): 80-85.
摘要
(
1860
)
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使用并行算法(简称Z分法)fortran编程计算获取海森堡模型位型[N,k] (N为海森堡链总格点数, k为格点中自旋向上的电子数)的最小本征值的最短时间。研究方法:使用置换群方法产生模型的能量矩阵,将能量矩阵对角化所得到的本征值构成数据群,采用Z(Z=1,2……)分法Fortran编程计算获得群中最小数据的最短(或最长)时间。研究结论:(1)同一位型[N,k],使用2分法获取模型位型[N,k]的最小本征值的时间最长,而不等分或满等分(此时Z=1或位型[N,k]的矩阵维数)时的时间最短且二者相等。(2)对于不同位型[N,k] ,Z相同而当N(k)同,k(N)增大时,获取模型最小本征值的最短时间增加。通过讨论海森堡模型获取最小本征值的时间计量可为研究者们在计算工作中作提高运算效率的借鉴。
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13.
关联噪声和周期信号驱动的非对称双稳系统的稳态分析
王国威 程庆华 徐大海
J4 2014, 31 (
1
): 86-93.
摘要
(
1475
)
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运用Liouville equation和诺维科夫原理,解出了关联噪声和周期信号共同驱动的非对称双稳系统的近似福克-普朗克方程,并求解了其稳态概率密度函数.在此基础上,分析了乘性噪声强度 、加性噪声强度 、噪声间关联系数 ,周期信号振幅 、频率 以及系统非对称参数 等对稳态概率密度分布曲线的影响.结果表明:(1)噪声强度及其关联、周期信号振幅、系统非对称参数的改变均能引起稳态概率密度分布曲线单峰结构和双峰结构之间的转换,即能够诱导非平衡相变产生;(2)周期信号频率改变时,没有非平衡相变发生;(3)当系统非对称参数为零时,稳态概率密度分布曲线具有关于 的对称结构;当系统非对称参数不等于零时,其对称结构被破坏.
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14.
用于308nm准分子激光治疗仪的液芯光纤传输特性研究
高健 方晓东 梁勖 马跃 吴本科
J4 2014, 31 (
1
): 94-98.
摘要
(
1305
)
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实验研究了308nm准分子激光皮肤治疗仪激光传输系统中光纤的传输特性。比较了三种不同类型的光纤:紫外扩展型液芯光纤、集束石英光纤、普通液芯光纤在不同的激光输出功率、工作时间等条件下的传输效率,紫外扩展型液芯光纤的传输效率达到70%;测量和分析在激光传输过程中液芯光纤对激光光强分布的改善和匀光作用,输出光束光场均匀性小于±4.5%。实验表明,基于液芯光纤的激光传输系统对于308nm紫外激光具有较好的激光传输效率、匀光效果和工作稳定性。
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15.
液体中Cu元素双脉冲激光诱导击穿光谱测量研究
胡振华 张巧 丁蕾 王颖萍 郑海洋 方黎
J4 2014, 31 (
1
): 99-106.
摘要
(
1577
)
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为了研究液体中重金属元素的双脉冲激光诱导击穿光谱,文章通过双脉冲激光诱导击穿光谱(Double Pulse Laser Induced Breakdown Spectroscopy)技术,对竖直流动的CuSO4水溶液样品中Cu元素激光诱导击穿光谱的特性进行测量和分析。实验中使用两台532nm Nd:YAG激光器作为激发光源,等离子体信号通过光栅光谱仪和CCD进行采集。实验考察DP-LIBS积分延时、激光脉冲间隔等参数对LIBS信号的影响。研究结果表明Cu元素双脉冲激发时的等离子体特征谱线发射强度是单脉冲激发时特征谱线发射强度的2倍左右,信噪比约为3.3倍,当两束激光脉冲间隔2~3μs时,谱线发射强度有最大增强,最后由定标曲线拟合结果得到Cu元素在双脉冲检测限为9.87mg/L,比单脉冲LIBS提高了约6倍,实验结果为双脉冲LIBS技术应用于水体中重金属快速检测提供了依据。
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16.
单量子阱InGaN/GaN势垒高度与LED光电性能关系研究
张大庆 ,李国斌,陈长水
J4 2014, 31 (
1
): 107-115.
摘要
(
1650
)
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通过对InxGa1-xN掺杂不同组份的In来改变InxGa1-xN的禁带宽度,从而改变量子阱势垒高度,并研究其与发光二极管光电性能、效率下降之间的关系。通过仿真模拟实验研究了不同量子阱势垒高度与InGaN /GaN量子阱发光二极管的功率光谱密度、内量子效率、发光功率及复合率之间的关系。分析结果表明:(1) In含量与发光二极管的光电性能并非成线性关系。(2) 在电流密度较低时,In组份越小,光谱密度峰值越大,发光功率越大。(3) 在电流密度较大时,In组份越大,光谱密度峰值越大,发光功率越大。(4) 光谱蓝移与电流密度大小紧密相关,电流密度大的蓝移程度大,反之越小。因此,应该根据不同的电流密度来选择In组份的大小,从而提高发光效率。
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17.
量子绝热近似条件与量子几何势
易学华 陈泗凯 赖鹏华 卜寿亮 钟庆湖
J4 2014, 31 (
2
): 129-134.
摘要
(
1587
)
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阐述了传统量子绝热定理,给出了传统的量子绝热近似条件.基于传统的量子绝热近似条件存在不足,采用微扰论思想,通过 绝热变换不变,给出并讨论了新的绝热理论以及新的绝热近似条件.最后对新的绝热条件中所包含量子几何势的几何性进行了较为深入的分析和讨论.
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18.
反常玻色产生算符的本征右矢
程建民 梁修东 朱正芳 吴卫锋 许业军
J4 2014, 31 (
2
): 135-140.
摘要
(
1540
)
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鉴于反常玻色系统在相对论协变的零质量的矢量场中的重要地位和作用,利用Dirac函数的围道积分形式及其性质,并借助反常玻色系统粒子数表象的完备性特点,重点推导出了反常玻色产生算符的本征右矢具体的广义解形式,并在此基础上,寻找到与之对应的两组由非共轭反常玻色量子态矢构成的正交完备性关系,进一步发现此正交完备性关系并不与反常玻色系统中常出现的度规算符相关.最后,作为上述结论的应用,还推导出了量子力学和量子光学中经常出现的两个多项式(即:Hermite多项式和Laguerre多项式)的围道积分下的表示式,该表示形式具有普适性,可能对于解决有关以上两个多项式的量子光学问题提供帮助.
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19.
推广的简单方程方法对 Whitham-Broer-Kaup-Like 方程组的应用
苏道毕力格 王晓民
J4 2014, 31 (
2
): 141-148.
摘要
(
1074
)
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应用推广的简单方程方法成功构造了Whitham-Broer-Kaup-Like方程组的新的精确行波解. 这些行波解分别以含有双参数的双曲函数, 三角函数和有理函数表示. 当双曲函数表示的行波解中参数取特殊值时可得孤波解. 得到的结果说明了推广的简单方程方法函数方法是直接、可靠和行之有效的方法, 并且该方法也可用于求解数学物理中的其它非线性发展方程的更多精确行波解.
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20.
基于级联光纤环的复合环形腔单纵模光纤激光器研究
马 龑,李文彩,龙 虎,李 磐,毛庆和
J4 2014, 31 (
2
): 149-153.
摘要
(
1133
)
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The single longitudinal mode (SLM) operation characteristics of a compound ring cavity fiber laser based on cascaded fiber rings formed by single and dual optical coupler (OC) was investigated. By analyzing the resonating pass-band properties of cascaded fiber rings with respectively single and dual OC, a method to optimize the resonating pass-band properties of the dual-OC fiber ring for achieving stable SLM operation is given. With a compound ring cavity erbium-doped fiber laser based on such cascaded fiber rings, the optimization method for achieving stable SLM operation has been verified experimentally. For the length of the main ring, the single-OC ring and the dual-OC ring are respectively 6.8, 0.45 and 0.56 m, the operation for single longitudinal mode with the fiber laser is observed to be most steadily when the coupling ratio of the two OCs in the the dual-OC fiber ring is chosen to be 0.7. The experimental results are in agreement with the theoretical analysis.
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21.
Nd:YVO4激光晶体对808nm附近光的吸收特性
李建宏,王淑华,聂奕,王世武,滕 冰,钟德高
J4 2014, 31 (
2
): 154-159.
摘要
(
1569
)
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研究了Nd:YVO4激光晶体对808nm附近光的吸收。定量给出了不同激活粒子浓度与其吸收808nm光的关系。在测试晶体透过率基础上,通过计算,给出了Nd:YVO4晶体808nm波长光的吸收系数。实验得出了在确定浓度和长度的情况下,晶体对808nm泵浦光吸收系数是一个不与泵浦源功率相关的确定值。计算了п和б两偏振吸收,比较出它们之间的关系。
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22.
非简并双光子Jaynes-Cummings 模型中的非经典性质研究
陈晓文 廖长庚
J4 2014, 31 (
2
): 160-166.
摘要
(
1229
)
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基于非简并双光子Jaynes-Cummings 模型研究了对相干态光场的各种非经典性质,例如光场的反群聚效应,Cauchy-Schwarz不等式违背,光场的双模压缩性质等.结果表明,通过选择一定的参量或者通过选择性地探测原子内态,能使上述非经典性质得到明显增强.此外,使用 型三能级原子与对相干态光场作用和使用 型三能级原子与光场作用相比,各种非经典性质(包括反群聚效应、Cauchy-Schwarz 不等式违背)可以获得更佳的效果.
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23.
有限长度量子密钥的纠错误码率估计仿真分析
赵峰 井敏英 李静玲 张文丽
J4 2014, 31 (
2
): 167-172.
摘要
(
1590
)
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基于奇偶检错-汉明纠错算法的误码率后验分布参数,用仿真数据直接估计纠错后的误码率及其置信区间。实验利用了两个伪随机二进制序列替代原始量子密钥,长度为1.4×10-7,误码呈二项分布,通过奇偶检错后利用(7,4)汉明码对奇偶性不一致的码字进行纠错。实验结果表明:当初始误码率为3%时,通过一次检错、纠错,误码率降至2.47×10-3,置信度为95%的上限值为2.77×10-3;当初始误码率为0.1%时,通过一次纠错,误码率降至1.43×10-7,置信度为95%的上限值为10.54×10-7。该方法有效地估计了奇偶-汉明纠错码对有限长度原始量子密钥纠错后的误码率,为量子密钥分配后续处理提供了可靠的数据支持。
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24.
自由空间量子密钥分发控制系统的FPGA设计
林泽洪 赵双强 姜玮 李宠 沈奇 祁宾祥 曹蕾 王朝泽 刘尉悦
J4 2014, 31 (
2
): 173-178.
摘要
(
1413
)
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在量子保密通信蓬勃发展的今天,基于自由空间的量子密钥分发是一个重要的研究方向。它将在未来全球量子通信网络中扮演重要的角色。介绍了自由空间量子密钥分发控制系统中的电子学设计,选用Xilinx公司的VirtexII-Pro系列芯片,使用内部的PowerPC405嵌入式硬核加上功能逻辑模块实现最终量子密钥的提取和外围电路的控制,提高了全系统的集成度和可靠性。该设计成功应用于白天1公里量子密钥分发实验,成码率大于1.5Kbps。
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25.
基于重叠法的(49,1,9)量子码CNOT门扩展矩形容错构造
王乐 刘莹 王岩岩 赵生妹
J4 2014, 31 (
2
): 179-185.
摘要
(
1541
)
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CNOT门是量子计算中重要的量子元件,尤其是在量子线路中的容错扩展矩形构造中应用广泛。然而,由于CNOT门扩展矩形容错构造中的容错辅助态的制备线路一般较为复杂,给CNOT门扩展矩形容错构造的设计与实现带来了不便。基于重叠法,提出一种新的(49,1,9)量子纠错码的CNOT门扩展矩形容错构造,并简化了CNOT门扩展矩形容错构造的量子线路。研究结果表明:基于重叠法的CNOT门扩展矩形容错构造中所需要的CNOT门开销比传统的拉丁矩形法制备少224个。
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26.
在第三方控制下实现量子隐形传输
符钰棋,陈杭,方建兴
J4 2014, 31 (
2
): 186-193.
摘要
(
1072
)
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提出了一种利用两粒子最大纠缠态和三粒子部分纠缠态作为量子通道,成功实现量子隐形传态的方案,其中作为通道的三粒子部分纠缠态可以由一般的GHZ态经过一个H门和CNOT门得到,并且与以往一般的三粒子通道相比,它可以传输更多的信息给接收者。发送者Alice在以Bell基为底的基础上对手中的粒子进行测量,然后把测量结果通过经典信道告诉控制者Charlie,Charlie以非最大纠缠Bell基为底,对粒子进行测量,把结果告诉接收者Bob,最后Bob对粒子进行相应的幺正变换,即可得到最初态。此方案采用非最大纠缠态作为量子通道,在Charlie的控制下,有可能实现传输概率100%的完美传输。
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27.
量子GA-PLS特征选择算法及其应用
李胜 张培林 李兵 周云川
J4 2014, 31 (
2
): 194-201.
摘要
(
1621
)
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为进一步提高遗传算法-偏最小二乘法的计算速度和计算效率,将量子算法融合到遗传算法-偏最小二乘法中,提出一种新的特征选择方法—量子遗传算法-偏最小二乘法(Quantum Genetic Algorithm-Partial Square Least,QGA-PLS)算法。该方法利用量子态和叠加态原理对染色体进行编码,采用量子旋转门进行遗传操作,以实现参数的更新和增强种群多样性,同时,用量子计算重新构建了偏最小二乘法回归模型来计算个体适应度,以充分发挥快速收敛和全局优化能力。将方法应用于函数极值优化和Iris数据集的特征选择,实验结果表明,QGA-PLS在特征选择、运算时间和分类准确率方面优于QGA和GA-PLS,从而验证了QGA-PLS算法的有效性。
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28.
三芯耦合波导中暗态的研究
倪程鹏,周桥梁,王文峰
J4 2014, 31 (
2
): 202-207.
摘要
(
2039
)
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Silberberg等利用三芯耦合光波导的暗态现象,实验研究了非线性对相干布居囚禁量子效应的影响。然而,对该三芯耦合波导中的非线性传输特征数值计算的研究表明,相干布居囚禁与光波导的非线性自囚禁两种效应都可以导致波导中暗态的产生,当两种效应同时作用时,则导致暗态现象的破坏。因此,仅从暗态的变化研究非线性对相干布居囚禁的影响是不完备的。在相干布居囚禁的理想条件下,非线性影响暗态的阈值功率趋于无穷大,这意味着理想相干布居囚禁量子效应不受限于系统的非线性效应。
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29.
非局域非线性中奇异空间光孤子传输特性研究
陈顺芳, 徐四六
J4 2014, 31 (
2
): 208-212.
摘要
(
1629
)
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基于非局域非线性介质中空间光孤子的理论模型,采用分部傅里叶算法,我们研究了空间孤子在二维非局域非线性介质中的传输特性及其稳定性。结果表明,在该介质中存在Laguerre-Gauss(拉盖尔-高斯)型的空间孤子;孤子的传输特性受非局域介质的调制系数、调制深度,以及光束的初始条件等调控,并且传输距离的越大,影响越显著。本文的结果对完善和充实空间孤子理论体系有重要意义。
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30.
非线性定标方法在炉渣成分分析中的应用
贺文干,董凤忠,陈兴龙,余嵘华,付洪波,倪志波,王静鸽,汤玉泉
J4 2014, 31 (
2
): 213-221.
摘要
(
1693
)
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采用激光诱导击穿光谱技术对炉渣中的Ca、Mg含量进行了定量分析。由于炉渣成分复杂,建立的一元回归关系式往往得不到理想的结果,这时需要考虑多个自变量的回归分析问题。为了分析炉渣中Ca、Mg元素的含量,将炉渣中Mg、Ca、Fe、Si、Al的原子谱线强度以及Mg、Ca的离子谱线强度作为输入向量。由于不同谱线强度相差过大时,会使在计算出的权重系数中,不同谱线所占的比重大不相同。为了消除不同谱线强度差距过大的影响,对光谱强度进行标准化处理,把所有谱线强度的值放在了一个相似的范围。综合对比分析了非线性多元函数定标、BP神经网络定标以及径向基网络(RBF神经网络)定标在炉渣成分分析中的作用,并重点分析了RBF神经网络定标相对于传统非线性定标方法的优势。
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31.
烧结温度对羟基磷灰石靶的影响
罗乐 蒋大鹏 赵读亮 严中亚 程光存 方晓东 陶汝华
J4 2014, 31 (
2
): 222-225.
摘要
(
1265
)
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为研究烧结温度对羟基磷灰石靶的影响规律,把纯度为99%的羟基磷灰石粉末压制成圆盘形靶后,在氩气中分别在600℃、700℃和800℃高温下进行烧结。用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对未烧结和不同温度下烧结的羟基磷灰石靶进行检测。检测结果表明:烧结温度对羟基磷灰石靶的结晶度和组成元素没有显著影响。但是随着烧结温度的升高,羟基磷灰石靶的平均粒径和钙磷比值都增大。800℃高温烧结的羟基磷灰石靶将具有更好的生物相容性、生物活性和稳定性。
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32.
不同模数对材料热电性能的影响
陈燕彬, 罗小光, 何济洲
J4 2014, 31 (
2
): 226-232.
摘要
(
1106
)
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基于玻尔兹曼传输方程和Landauer方程,研究了一定能谱宽度内模数为常数和Guass型分布的热电优值、电导率和功率因子等热电参数的特性,并与模数为Delta型分布的情况进行对比。结果表明,引入能谱宽度后,热电优值有所下降,但是,电导率和功率因子将增加。这种模数会比Delta型更具有实际意义。
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33.
AxB1-xCyD1-y型四元混晶光学声子性质的研究
罗飞,刘维清,刘燕勇
J4 2014, 31 (
2
): 233-238.
摘要
(
1453
)
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针对现有理论的不足,提出了新的AxB1-xCyD1-y型四元混晶中晶格振动理论模型,利用Clausius-Mossotti公式对运动方程组加以简化,同时引入波恩-黄昆方程消除微观变量,最终得到混晶声子频率对组分(x、y)的依赖关系。该理论模型优点在于只需知道AC、AD、BC和BD四种二元混晶的若干参数(光学声子横模频率、纵模频率和晶体的静态介电常数和光学介电常数),就可求出AxB1-xCyD1-y型四元半导体混晶的光学声子特性,当组分取边界值时,结果则对应三元和二元晶体。理论结果与实验数据符合较好,对今后实验有一定指导作用。
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34.
纳米量子点能级以及能隙计算和修正
单以洪,冯仕猛,雷刚,鞠雪梅,周玲,杨树泉
J4 2014, 31 (
2
): 239-244.
摘要
(
2037
)
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用一个简单模型分析了量子点产生能级的原因,推导出能级与量子点尺寸的表达式。根据量子点表面势垒为有限值的特点以及表面存在衰减波,提出量子点内电子波函数不完全满足驻波条件的观点,在量子点的能级表达式中引入一个修正系数。结合量子点表面衰减波的特征,给出量子点修正系数的计算方法。通过理论计算表明:量子点的能级以及能级之间的能量差(间隙)不但与量子点的尺寸有关,而且与其边界条件有关。特别是对于非光滑的表面,其表面势垒对量子点的能级与能隙影响非常大。
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35.
Torus结构的芯片上光互连网络损耗分析和优化
赵巍伦 牛伟 杨逐 何娟 谢军 张琪琦 龚元洁 王勇 解宜原
J4 2014, 31 (
2
): 245-251.
摘要
(
1461
)
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基于硅基波导、十字状波导交叉和基于波导微环的光交换器件的损耗特性,对 Torus结构的芯片上光互连网络建立了损耗模型,利用该模型来对芯片上光互连网络进行光器件级、光路由器级和网络级的损耗特性分析,同时建立芯片上光互连网络损耗自动分析系统。依据该系统可以得到不同网络规模下的最大损耗,并分别分析了基于crossbar、cygnus和crux路由器的torus结构网络的损耗特性。可以得到,传输损耗随着网络规模的扩展而增加,最小的传输损耗出现在M=N时。同时,可以得到采用Crux路由器构成的芯片上光互连网络的传输损耗最小,小于Cygnus构成的芯片上光互连网络约5dB。
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36.
MDM光波导激发高阶SPP模的传输特性
赵华君 袁代蓉
J4 2014, 31 (
2
): 252-256.
摘要
(
1122
)
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研究了金属-介质-金属(MDM)型表面等离子体激元(SPP)光波导的电磁特性。理论计算结果表明,对于633nm的TM偏振入射光,当介质膜层厚度小于85nm时,波导中只能激发产生一阶SPP模(基模),其余高阶模全部截止。随着介质膜厚度增加,高阶SPP模逐渐被激发产生。当介质膜层厚度较小时,SPP模的有效折射率的实部随阶数的增加而减小,而虚部则随阶数的增加而增加,SPP基模具有最大传输距离。然而,当MDM波导中的介质层厚度超过0.555μm时,由于三阶SPP模的电磁场主要集中在离金属层相对较远的介质层中,其有效折射率的虚部具有最小值,具有最大的传输距离,而非基模。当入射光波长为633nm介质层厚度为0.9μm时,Ag/SiO2/Ag光波导中三阶SPP模的传输距离达到约150μm。
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37.
基于多分辨奇异值分解的多聚焦图像融合
汪晓波,刘斌
J4 2014, 31 (
3
): 257-263.
摘要
(
2105
)
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提出了一种多分辨奇异值分解(MSVD)的新框架,并把它应用于多聚焦图像融合中.首先,基于分块算法原理,利用奇异值分解获得具有不同分辨率的一幅近似和三幅细节图像.然后结合重构算法,给出了图像的融合框架.其次,对比基于离散小波变换(DWT)的融合算法,基于MSVD的融合效果更好,而且 MSVD的基向量只依赖于图像本身而不像小波需要固定的基.最后,采用客观性能指标对结果图像进行评价.实验结果表明,本文的方法不仅简单易行,而且图像表现出良好的视觉效果,清晰度和空间频率都有很大提高.
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38.
广义四阶色散方程的对称约化和精确解
王振立, 刘希强
J4 2014, 31 (
3
): 264-272.
摘要
(
1133
)
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运用经典对称方法解决广义四阶色散方程问题,得到对称约化和群不变解,包括双曲函数解,三角周期解和孤立子解.最后得出了该问题的守恒律.
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39.
原子介质诱导的纠缠
张彩云,李虎
J4 2014, 31 (
3
): 273-278.
摘要
(
1409
)
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提出了一个利用原子介质在光机械系统中产生纠缠的方案。研究结果表明,当腔场和原子介质间的耦合系数取合适值时,腔场和动镜,镜子与原子,以及腔场和原子之间都是纠缠的。此外,文章考虑了腔场耗散效应,并给出用“logarithmic negativity”去度量系统纠缠的数值解。
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40.
利用受激拉曼跃迁制备原子-光子的杂化纠缠态
易洪刚
J4 2014, 31 (
3
): 279-284.
摘要
(
1148
)
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提出了一种利用玻色-爱因斯坦凝聚体中三能级原子与一束较弱的相干态探测光和一束较强的经典耦合光相互作用产生受激拉曼跃迁制备原子-光子杂化纠缠态的理论方案。研究了探测光场与原子间的相互作用强度、双光子失谐量和处在基态的原子间的相互作用强度对制备杂化纠缠态的影响。结果表明,通过增加探测光场与原子间的相互作用强度或减小双光子失谐量,能够更快地制备纠缠程度更高的原子-光子杂化纠缠态。
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