也谈概率密度和概率流密度算符

针对<大学物理>2008年第8期上关于粒子概率密度算符和概率流密度算符的讨论一文进行了补充,对一般空间(如动量空间)中的概率和概率流进行了较系统的阐述,并纠正了该文中的有关错误论断.     

描述高自旋体系的密度算符方法

提出了一种描述高自旋弱偶合体系NMR实验谱的密度算符方法,给出了高自旋体系密度算符在自旋偶合作用下的演化公式。以氘核(²D)为例,计算了重聚INEPT和同核COSY实验谱。     

描述自旋体系密度算符演化的新方法

提出一种描述自旋体系密度算符演化的新方法,可统一处理核磁共振波谱学中强、弱偶合自旋体系及弱射频场存在下密度算符的演化。具体分析一些核磁共振实验:自旋轻扰、自旋锁定、偶极耦合作用、强耦合AB和ABX自旋体系的演化。     

弱射频场存在下密度算符演化的描述

采用一种密度算符方法描述弱射频场存在下弱偶合自旋体系(I=1/2)的密度算符的演化,具体分析了自旋轻扰实验和显示自旋为1/2的原子核旋量特性的实验。     

耗散腔中多光子J-C模型中的密度算符间距

研究了腔场存在相位耗散时多光子J-C模型中光场、原子和系统的密度算符间距;讨论了原子初始态、光场强度以及腔场耗散系数对密度算符间距的影响;且比较了不同跃迁光子数下体系的密度算符间距.结果发现:①密度算符间距与原子的初始态密切相关.②光场和系统的密度算符间距在耗散腔中作减幅周期振荡最终达到稳定,达到稳定所需时间随腔的耗散系数增大而缩短;而原子的密度算符间距与腔的耗散无关.③随着光场初始强度的增加,光场和系统与各自初始态的偏离程度增大.④对于双光子跃迁,当腔场存在相位损耗时光场和系统的密度算符间距仍作减幅周期振荡,原子仍周期性的回到纯态.但由于光场与原子的纠缠和退纠缠速率加快,密度算符间距在每个周期内振荡加剧.     

耗散腔中多光子J-C模型中的密度算符间距

研究了腔场存在相位耗散时多光子J-C模型中光场、原子和系统的密度算符间距;讨论了原子初始态、光场强度以及腔场耗散系数对密度算符间距的影响;且比较了不同跃迁光子数下体系的密度算符间距。结果发现：①密度算符间距与原子的初始态密切相关。②光场和系统的密度算符间距在耗散腔中作减幅周期振荡最终达到稳定,达到稳定所需时间随腔的耗散系数增大而缩短;而原子的密度算符间距与腔的耗散无关。③随着光场初始强度的增加,光场和系统与各自初始态的偏离程度增大。④对于双光子跃迁,当腔场存在相位损耗时光场和系统的密度算符间距仍作减幅周期振荡,原子仍周期性的回到纯态。但由于光场与原子的纠缠和退纠缠速率加快,密度算符间距在每个周期内振荡加剧。     

双光子非共振作用系统中纯度和密度算符间距的演化

研究了双光子非共振作用系统中纯度和密度算符间距的特性.讨论了相干光场与激发态二能级原子作用时失谐量对纯度和密度算符间距演化的影响.数值计算表明:失谐量对末态与初态的间距和原子与光场的缠结有调制作用.     

利用热纠缠态表象获得Caldeira-Leggett密度算符方程的积分形式解

开放量子系统,即系统-热库模型,可以用一个关于密度算符的主方程来描述,比如,用来描述固态物理中耗散现象的Caldeira.Leggett主方程.虽然已经有人为了求解此主方程的约化密度矩阵的精确表达式而做过一些努力,但迄今还未见有解答.本文使用了一种全新的方法来求解Caldeira-Leggett方程,用这个新方法可以得到积分形式的显式表达.该方法的要点在于利用有序算符内积分技术把关于密度算符的微分方程首先转化成关于密度态矢量的微分方程,再将密度态矢量投影到热纠缠态表象中,Caldeira-Leggett方程就转变成了关于波函数的微分方程,而波函数是函数.这样就可以使用数学中求解微分方程的方法来求解出波函数.再次利用有序算符内积分技术,再将波函数转化为态矢量和算符,就得到了Caldeira-Leggett方程的积分形势解.     

强偶合AB体系NMR实验的密度算符演化描述

提出一种描述自旋为1/2的强偶AB自旋体系多脉冲NMR实验的密度算符演化的方法,推导了自旋算符的自由演化公式,具体描述了极化转移INEPT实验和二维DQ-INADEQUATE实验。该方法物理意义直观,计算量较小。     

相位扩散通道中密度算符相关态的时间演化

利用热纠缠态的性质,对具有代表性的相位扩散主方程进行求解,得到关于密度算符的算符和表示形式,分析不同初始态下的密度算符的时间演化结果,发现在相位扩散通道下当初始态为粒子数态或热态时密度算符保持恒定,而当初始态为相干态时系统在发生相扩散的同时始终保持相干态特性不变.     

New equation for deriving pure state density operators by Weyl correspondence and Wigner operator

By virtue of the completeness of Wigner operator and Weyl correspondence we construct a general equation for deriving pure state density operators. Several important examples are considered as the applications of this equation, which shows that our approach is effective and convenient for deducing these entangled state representations.     

A study on effect of current density on magnetic lenses

Attention has been concentrated on the effect of the current density on magnetic objective lens design. The optical properties of various objective lens types have been investigated in terms of current density σ. Arrangement of energizing coil on symmetric magnetic electron lenses also, has been examined. Favorable current density σ regions are estimated for the iron polepiece and iron free magnetic lenses.     

电流密度场叠加原理及其应用

电流密度矢量场也满足叠加原理,给出了一些应用电流密度场叠加原理的例子.     

高温超导薄膜临界电流密度的无损测量研究

临界电流密度Jc是超导薄膜的一个重要参量,它可以衡量超导薄膜的功率承载能力。大面积高温超导薄膜制成后,其Jc需要被无损精确测量。文中提出了一种新的交流磁场下的高温超导薄膜临界态模型:(1)基于此模型对薄膜的临界电流密度进行了精确无损测量;(2)并将实验测量的三次谐波电压曲线进行拟合研究。首先,根据麦克斯韦方程和伦敦方程,计算外加直流磁场超导薄膜Meissner态下电流和磁场在薄膜内的分布;然后分析薄膜进入临界态后内部电流的变化,在考虑顶扎力作用的情况下,提出了临界态电流和磁场非均匀分布模型;最后根据其模型,推导出三次谐波电压的表达式。为了验证该理论,分别对四片超导薄膜在不同频率下进行了三次谐波和临界电流密度测量。实验结果表明:三次谐波电压的理论与实验曲线一致;与四点传输法的测量结果相比较,该方法测量超导薄膜临界电流密度的误差在5%左右,具有高精度、无损伤、方便快捷等优点。     

高温超导电机电枢线圈临界电流密度研究

高温超导线材的临界电流密度受磁场的影响,在设计计算时,通常假设在线圈截面上电流密度是均匀分布的。但是,实际上在线圈截面上,电压是一致的。由于线圈中的磁场不均匀分布,各处的临界电流密度是不同的。采用数值模拟的方法,分析了高温超导线圈截面上的临界电流分布。结果显示,临界电流密度的分布是不均匀的,总的临界电流可比按均匀分布时的计算结果提高25%以上。     

晶粒细化对MgB_2超导临界电流密度的作用

在多晶系统的MgB2超导体中存在晶粒间较小的整体电流和晶粒内大的局域电流.用改变升温速率的方法制备了不同晶粒大小和晶粒连接性的MgB2样品,并对它们的晶粒大小进行了统计.采用一种测量超导临界电流密度的Campbell法,分别测量和计算得到了它们的整体电流和局域电流密度.研究表明:长时间的烧结造成晶粒变大,材料有较大的整体临界电流密度,而短时间烧结的样品则相反;同时发现晶粒细化只提高了样品的局域临界电流密度,而且样品内部缺陷、杂质及晶界等因素是影响MgB2超导体整体电流传输的主要因素.     

Particle confinement and density profile behaviour on HL-1M

In this paper the density profile behaviour and the particle confinement operation regime on HL-1M have been studied under the pellet injection (PI), supersonic molecular beam injection (SMBI), gas puffing (GP) and lower hybrid current drive experimental situations. The relationships between density profile, particle confinement time and edge safe factor have been explored. The density profile, which is measured by six-channel far-infrared ray laser interferometer has been analysed by using the peaking coefficient calculation code. Changes of the outward and inward diffusion velocities before and after the peaking of the central density profile have been calculated using the global particle balance equations. The particle confinement operation regimes have been discussed. The peaking density profile can be easily obtained under the condition of efficient fuelling. In ohmic discharges, confinement time increases as the peaking density profile factor rises, and is saturated at a critical value related to the fuelling efficiency. The particle confinement time of SMBI lies between the values of GP and PI, and its value is about 3-5 times of the energy confinement time.     

从流密度的Fourier分量出发民出多极矩表达式

从运动电荷产生的流密度入手，通过Ｆｏｕｒｉｅｒ变换引入各级多极矩的表达式。