二维耦合量子谐振子的本征值和本征函数

运用广义线性量子变换理论,给出一类二维耦合量子谐振子的能量本征值、本征函数、坐标和动量算符在能量表象中的矩阵元及演化算符.     

一维受迫谐振子量子运动的经典特性

对经典一维受迫谐振子量子化,求解量子化后体系的时间演化算符.应用相空间准概率分布函数,研究了体系的量子特性.研究结果表明,初始为真空态,经过时间演化,系统波函数是一个二维高斯波包;波包中心的振幅和相位受到作用力的调制,成为调幅、调相波,波包中心的运动与经典受迫谐振子的运动形式相同.     

含时谐振子的动力学演化

利用含时量子变换理论,由量子变换理论中的变换矩阵,方便地给出了含时谐振子的演化算符,从而求得了含时谐振子的精确解. 关键词： 含时谐振子 含时量子变换 动力学演化     

运用线性量子变换理论和定态微扰论求解线型多原子分子振动的一般方法

采用键长伸缩和垂直键轴位移为内坐标,多维耦合谐振子、势函数中超过二次幂的项分别为零级近似和微扰的线型多原子分子振动模型,运用广义线性量子变换理论和定态微扰论对线型多原子分子振动进行了普遍求解,将线型多原子分子简谐振动能量本征值和态的求解转化成正定和半正定矩阵的对角化问题,微扰矩阵元、能量和波函数各级修正的计算转换到多维无耦合谐振子的本征表象中进行.并以CO2分子为例进行了具体求解.     

磁场中三维各向异性谐振子哈密顿量的对角化

当三维各向异性谐振子处在一个任意方向的磁场中后,谐振子之间出现耦合.这些耦合谐振子的海森伯运动方程能够写成类似于薛定谔方程的形式.通过一定的变换可以使海森伯运动方程解耦合,利用这些结果也可以使哈密顿量对角化,进而得到系统的能量本征值和体系的本征态.同时给出了坐标和动量的矩阵元以及量子涨落.     

RLC介观电路中的量子涨落

从线性谐振子哈氏量出发,通过正则变换,得到了受迫阻尼谐振子哈氏量,还讨论了在压缩态下的电荷和电流的量子涨落。     

基于路径积分的声传播微观特性的研究

运用量子力学的Feynman路径积分理论,尝试研究空气中声传播的计算方法及其微观特性。选取一小团空气(小体元)为研究对象,将声传播过程中一列振动的空气小体元近似为一组谐振子集合,用路径积分方法给出系统的能量方程及波函数,研究并分析声传播的某些机制和它的微观特性。在量子分子状态下,用密度矩阵将系统概率波幅(跃迁幅)与配分函数相关联,给出了谐振子处于能量E_n的概率p(E_n)和能量的平均值(?)。     

含时受迫谐振子传播子的精确解

在薛定谔绘景中,运用李代数方法,给出谐振子湮灭算符和产生算符的含时么正线性变换公式,结合含时量子系统的演化方程,得到含时受迫谐振子传播子的精确表达式。     

含时谐振子的演化算符和波函数

由广义线性量子变换理论,得到了含时谐振子正规乘积形式的演化算符和波函数的严格表达式. 关键词：     

双原子Jaynes-Cummings模型中光子的量子统计特征

运用全量子理论研究两个二能级原子（双原子）与一个单模辐射场相互作用的耦合系统,给出了双原子JC模型时间演化算符的矩阵形式精确解以及该系统基本动力学公式,研究了双原子Jaynes-Cummings模型中光子的量子统计特征,发现了一些新颖现象。     

有噪量子信道生存函数研究及其仿真

为了构建高生存性的量子信令网, 基于保真度概念, 提出量子信道生存函数和信令网生存性的概念. 分析光纤和自由空间生存系数, 计算三种消相干机理下有噪量子信道保真度, 给出生存函数测试模型. 仿真分析表明, 通过降低量子态跃迁率, 控制光纤衰减损耗和大气衰减系数, 减小量子态演化时间, 设置量子中继, 可以建立高生存性量子信道, 为量子纠缠信令网标准的制定提供理论基础. 关键词： 量子通信 量子信令网 保真度 生存函数     

Quantum corrections for Boltzmann equation

We present the lowest order quantum correction to the semiclassical Boltzmann distribution function, and the equation satisfied by this correction is given. Our equation for the quantum correction is obtained from the conventional quantum Boltzmann equation by explicitly expressing the Planck constant in the gradient approximation, and the quantum Wigner distribution function is expanded in powers of Planck constant, too. The negative quantum correlation in the Wigner distribution function which is just the quantum correction terms is naturally singled out, thus obviating the need for the Husimi’s coarse grain averaging that is usually done to remove the negative quantum part of the Wigner distribution function. We also discuss the classical limit of quantum thermodynamic entropy in the above framework. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10404037) and the Scientific Research Fund of GUCAS (Grant No. 055101BM03)     

电子在圆柱形半导体量子线中的行为研究

用计算一维势阱波函数的方法简化了圆柱形量子线波函数的计算, 得出了量子线中电子的能态、 能级图和波函数。 在确定温度条件下, 讨论了量子线的线宽与它的光谱蓝移、 能级分离或兼并以及电子能态的关系。The wave function of column quantum wires has been calculated with the means of calculation for the quantum wave function in one dimensional potential well. The energy state, energy level diagram and wave function of column quantum wire have gained. Under assured temperature, the relations of column quantum wire diameter to its spectrum blue shift, separation or annexation of energy level, and electrons energy state have been discussed.     

Ionization Potentials and Quantum Defects of 1s2np2P Rydberg States of Lithium Atom

In this work, ionization potentials and quantum effects of 1s²np²P Rydberg states of lithium are calculated based on the calibrated quantum defect function. Energy levels and quantum defects for 1s²np²P bound states and their adjacent continuum states are calculated with the R-matrix theory, and then the quantum defect function of the 1s²np (n≥7) channel is obtained, which varies smoothly with the energy based on the quantum defect theory. The accurate quantum defect of the 1s²7p²P state derived from the experimental data is used to calibrate the original quantum defect function. The new function is used to calculate ionization potentials and quantum effects of 1s²np²P (n≥7) Rydberg states. Present calculations are in agreement with recent experimental data in whole.     

边界交流关系、量子系统消耗与量子组织均衡

本文探讨建立以环境提供的熵流为自变量的熵变函数;当熵变化取负值时,此函数可称 作有序生成函数。在此基础上,从量子系统为形成并维持有序化的低熵态而由环境提供可转化为物质的能量流或熵流方面考虑量子系统的消耗,建立量子消耗函数;从量子系统经过非平衡相变而由无序化的高熵态转入有序化的低熵态方面考虑量子系统的补偿,建立量子补偿函数;进而在量子消耗和量子补偿之间取剩余,形成量子组织增益量。量子系统总是在一定的消耗下力图达到最大的组织增益,可将这一目标状态看作量子组织均衡（或量子组织平衡）。     

Long-range quantum discord in critical spin systems

We show that quantum correlations as quantified by quantum discord can characterize quantum phase transitions by exhibiting nontrivial long-range decay as a function of distance in spin systems. This is rather different from the behavior of pairwise entanglement, which is typically short-ranged even in critical systems. In particular, we find a clear change in the decay rate of quantum discord as the system crosses a quantum critical point. We illustrate this phenomenon for first-order, second-order, and infinite-order quantum phase transitions, indicating that pairwise quantum discord is an appealing quantum correlation function for condensed matter systems.     

从离散Wigner函数的角度探讨量子相干性度量

量子相干性是量子信息处理的基本要素,在量子计算中扮演着重要的角色.为了便于讨论量子相干性在量子计算中的作用,本文从离散Wigner函数角度对量子相干性进行了探讨.首先对奇素数维量子系统的离散Wigner函数进行了分析,分离出表征相干性的部分,提出了一种可能的基于离散Wigner函数的量子相干性度量方法,并对其进行了量子相干性度量规范的分析;同时也比较了该度量与l_1范数相干性度量之间的关系.重要的是,这种度量方法能够明确给出量子相干性程度与衡量量子态量子计算加速能力的负性和之间不等式关系,由此可以解析地解释量子相干性仅是量子计算加速的必要条件.     

量子扩散通道中Wigner算符的演化规律

众所周知,量子态的演化可用与其相应的Wigner函数演化来代替.因为量子态的Wigner函数和量子态的密度矩阵一样,都包含了概率分布和相位等信息,因此对量子态的Wigner函数进行研究,可以更加快速有效地获取量子态在演化过程的重要信息.本文从经典扩散方程出发,利用密度算符的P表示,导出了量子态密度算符的扩散方程.进一步通过引入量子算符的Weyl编序记号,给出了其对应的Weyl量子化方案.另外,借助于密度算符的另一相空间表示-Wigner函数,建立了Wigner算符在扩散通道中演化方程,并给出了其Wigner算符解的形式.本文推导出了Wigner算符在量子扩散通道中的演化规律,即演化过程中任意时刻Wigner算符的形式.在此结论的基础上,讨论了相干态经过量子扩散通道的演化情况.     

多个侧向链对横向量子线传输性质的调制

利用递推格林函数方法，研究了与多个量子点间无相互作用的量子链相耦合的横向量子线的电子输运特性，发现量子链上格点的个数N_U与侧向无限或有限量子链个数N对横向量子线输运性质的不同调制规律.由计算可知，利用格林函数可以方便的对传输构型及传输链中的格点数进行调解，从而得到各种人为量子器件的输运性质. 关键词： 递推格林函数 无限链 有限链 电子输运     

Effective microscopic theory of quantum dot superlattice solar cells

We introduce a quantum dot orbital tight-binding non-equilibrium Green’s function approach for the simulation of novel solar cell devices where both absorption and conduction are mediated by quantum dot states. By the use of basis states localized on the quantum dots, the computational real space mesh of the Green’s function is coarse-grained from atomic resolution to the quantum dot spacing, which enables the simulation of extended devices consisting of many quantum dot layers.