超导电性和其他宏观量子现象

性质各不相同的一类物理系统,包括超导体、超流氦、激光器等,它们的不寻常性质都是来自于单一量子态的宏观占有.     

宏观量子现象──超流动性

１８６８年８月１８日,Ｌｏｃｋｙｅｒ和Ｊａｎｓｓｅｎ分别在印度和马来亚观察日全蚀,从太阳的发射光谱中发现了浅黄色的５８７６Ａ线．他们猜测这是地球上尚未发现的一个新元素的谱线,并称它为Ｈｅｌｉｕｍ（氦）．１８９５年,Ｒａｍｓａｙ在地球上也找到了氦,主要在铀矿中．大气中氦的体积仅占１０－６－１０－５,是稀有气体．１９０８年,荷兰Ｌｅｉｄｅｎ实验室的昂内斯液化了最后一个“永久气体”──Ｈｅ气．最常?...     

宏观量子现象、量子Hall效应和电学单位的自然基准

人们研究微观粒子的运动和结构时,常常会碰到一系列量子化现象,如氢原子的能量、角动量量子化,而对于大量分子、原子组成的宏观物体,这种量子化现象则不表现出来.因此过去我们常常强调量子化现象是微观粒子所独有的.然而六十年代以来,人们发现,不仅微观领域有这种量子力学性质,在某些条件下,大量微观粒子组成的宏观物体,也具有这种量子力学效应.     

约瑟夫森器件中的宏观量子现象及超导量子计算

超导体中的电子结成库珀对,凝聚到可以用一个宏观波函数来描绘的能量基态,该波函数的位相是代表了成百万库珀对集体运动的宏观变量.以约瑟夫森结为基础元件的超导约瑟夫森器件,使人们能够控制并测量一个超导体的位相和库珀对数目,因此是研究宏观量子现象的理想系统.文章回顾了约瑟夫森器件中的宏观量子现象研究的发展历程,介绍了当前超导约瑟夫森器件在量子计算中的重要应用,并对它们的未来作了简要的展望.     

约瑟夫森器件中的宏观量子现象及超导量子计算

超导体中的电子结成库珀对，凝聚到可以用一个宏观波函数来描绘的能量基态，该波函数的位相是代表了成百万库珀对集体运动的宏观变量．以约瑟夫森结为基础元件的超导约瑟夫森器件，使人们能够控制并测量一个超导体的位相和库珀对数目，因此是研究宏观量子现象的理想系统．文章回顾了约瑟夫森器件中的宏观量子现象研究的发展历程，介绍了当前超导约瑟夫森器件在量子计算中的重要应用，并对它们的未来作了简要的展望．     

几何量子计算和拓扑量子计算——整体性量子现象的新应用

本文概述介绍量子计算的最新进展:几何量子计算和拓扑量子计算,是初步入门的引论性质。作者从量子力学的整体性现象这一观点出发,阐述作为整体现象的量子力学几何相位(亚贝尔和非亚贝尔几何相位),量子体系的拓扑不变性质等的新应用,为先前一本著作[1]所阐述观点的新发展的补充。     

几何量子计算和拓扑量子计算——整体性量子现象的新应用

本文概述介绍量子计算的最新进展:几何量子计算和拓扑量子计算,是初步入门的引论性质.作者从量子力学的整体性现象这一观点出发,阐述作为整体现象的量子力学几何相位(亚贝尔和非亚贝尔几何相位),量子体系的拓扑不变性质等的新应用,为先前一本著作[1]所阐述观点的新发展的补充.     

量子密码和它对我们的启示

密码的使用可以使得各种需要保密的信息 (如国防、经济、商业情报 )不致被窃取 ,以维护国家和个人的利益 .今天所使用的密码的确能胜任这一任务 .然而 ,或迟或早 ,某位数学家就会发现破译密码的方法 ,从而使得今天的密码技术变得毫无用处 .那时 ,国际安全、商业活动等都会受到黑客的威胁 .在信息时代正在来临的今天 ,人们依靠密码来保护自己 ,免于间谍、计算机骗子和黑客们窃取信息 .一些今天所使用的最安全的密码是建立在如下的事实上的 :我们很容易将两个很大的素数相乘求出其乘积 ,但是 ,几乎不可能从其乘积反过来求出它是由哪两个素数相…     

磁性的宏观量子效应

许多电子磁矩隧穿能垒便出现磁性的宏观量子效应本文简述其实验现象及应用前景着重讨论了纳米颗粒，稀土正铁氧体单晶，单层和多层薄膜以及块状材料的研究结果。     

YBCO超导薄膜中磁通宏观量子蠕动现象的研究

我们对低温下YBCO（123）超导薄膜样品中磁通的宏观量子蠕动效应进行了研究。用SQUID磁强计测量了厚度分别为2．4nm、6．0nm、10．8nm和40．0nm的YBCO超导超薄膜样品和厚度为200nm和YBCO薄膜样品的磁化驰豫性质。通过对样品磁化驰豫性质的分析我们在YBCO超导超薄膜样品中以观察到明显的磁通的宏观量子蠕动效应。各样品发生量子蠕动效应的温度Tct在8－15K之间，大大高于以前人们在YBCO单晶样品中观察到的1K的结果。     

反铁磁粒子的势助量子隧穿和宏观量子效应

用周期瞬子方法研究了反铁磁粒子中激发态量子隧道效应.给出了各种低激发态下的隧穿幅、能级分裂以及前置因子.用统计平均得到给定温度下的隧穿率.理论计算的隧穿率随温度的变化关系与实验结果相符. 关键词：     

如何实现宏观量子单摆

利用等效质心方法描写单摆运动,经典力学通过牛顿方程得到摆球在空间做周期振动,而量子力学却给出完全不同的结论:摆球做无"周期"的随机运动.本文分析了量子力学等效质心模型成立的条件,在此基础上计算了经典单摆过渡至量子单摆的实验条件,表明在目前的实验水平上观察宏观摆球(微米量级)的空间量子跃迁行为是简便易行的.     

观看量子现象

<正>美国科学家观察到在一宏观客体中的量子现象.这一宏观客体大得可以用肉眼看到.那是一个形如薄片的大约6.25 mm×6.25 mm的机械共振器,它包含有大约1012个原子.在Santa Barbara的California大学(UCSB)工作的Andrew Cleland等,为演示量子力学同样适用于宏观客体,所利用的是量子力学的一个基本原理:一客体可同时处于两种状态.     

超流He的宏观量子特性

196 4年国际计量委员会通过议案 ,以铯原子钟作为守时的基准 :1ｓ =9192 6 31770× (1/ν铯) ,其中ν铯 是13 3 Ｃｓ原子基态超精细结构能级Ｆ1=3和Ｆ2 =4之间的共振跃迁微波频率 .按照现代原子钟的测量 ,地球的自转周期竟然也会发生变化 :一昼夜的长度可能有 0 0 0 2ｓ的上下起伏 .本文所要讨论的是 ,用超流Ｈｅ的位相相干特性探测地球的自转 .想像有一只尺度仅数厘米的汽车轮胎 ,里面充满了超流4 Ｈｅ .在“轮胎”内部用一块隔板将环状的超流体阻断 ,并且在隔板上钻一个直径小于 1μｍ的针孔 .这样 ,便构成了一个单结超流约瑟夫森环——…     

物质的宏观质量量子性

本文研究物质的宏观质量量子性及其量子规律，提出理论预言：（１）物质的微观基本结构中存在着基本量子──初始基本粒子；（２）物质存在着时空量子尺度。     

磁控溅射和它的应用

近年来,磁控溅射已成为重要的薄膜沉积技术之一。我国于1982年研制成功第一台磁控溅射镀膜机,比国外只晚几年。随后生产出各种中、小型磁控溅射镀膜机,主要用于制镜和美术陶瓷工艺品装饰性镀膜。 目前,国外发达国家已由装饰性镀膜过渡到功能膜,诸如电磁、光学、机械、防潮和     

分子磁体中的量子隧穿及宏观量子效应

文章介绍了分子磁体中的量子隧穿和宏观量子效应理论和实验研究的新进展．分子磁体既有宏观磁体特性也呈现纯量子行为，例如磁化矢量的量子隧穿．文章作者解释了如何通过量子隧穿实现宏观量子相干(即薛定谔猫态的相干叠加)和量子态位相干涉．对隧穿率计算的瞬子方法，特别是有限温度隧穿理论及其在分子磁体量子隧穿中的应用也做了简要的阐述．     

磁性液体和它的应用

一、引言磁性液体（Ｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓ）,有时也称为磁流体,是指具有磁性的,可以流动的液体．确切地讲,磁性液体是一种将强磁性微粉（１００Ａ左右）分散在液相中所得到的非常稳定的胶态溶液．我们在这里着重介绍具有铁磁性的磁性液体．我们知道,有一些固体是铁磁性材料,有着较强的磁性．所以,将很细小的固体铁磁性颗粒分散到如水等溶液中,它们仍然是可以被磁化的．这样便可获得均匀的液体态磁性材料,它象?...     

石墨烯纳米带量子点中的量子混沌现象

在20 mK的极低温下测量了石墨烯纳米带量子点的电子输运性质,观测到清晰的库仑阻塞菱形块和对应量子点激发态的电导峰.对库仑阻塞近邻电导峰间距和峰值进行了统计分析,发现其统计分布分别满足无规矩阵理论描述的Wigner-Dyson分布和Porter-Thomas分布,说明石墨烯纳米带量子点在低温下出现了量子混沌现象.还讨论了这种长方形量子点中量子混沌的可能成因. 关键词： 石墨烯纳米带 量子点 库仑阻塞 量子混沌