基于Wigner函数的一些量子熵的定义

本文分别介绍了冯诺依曼熵、线性熵、Rényi熵和Tsallis熵等几种量子熵,以及它们在相空间中基于Wigner函数的几种不同的定义.通过理论推导和具体的数值计算,证明了文献中利用Wigner函数的绝对值来定义相空间量子熵是不合适的,而本文给出的利用Wigner函数的Moyal星乘积定义的量子熵与通常利用密度矩阵定义的量子熵结果是相一致的.     

漫谈熵

熵是物理中的一个既重要又微妙的概念。文章从物理学引入熵谈起,依次讨论熵与热力学第二定律、熵的统计力学定义、熵增与基础物理理论的矛盾,以及时间箭头与玻尔兹曼大脑,最后介绍著名的黑洞熵。     

简论热力学熵、信息熵及熵的泛化

 热力学熵 熵是克劳修斯于1865年定义并命名的一个热力学系统的状态函数,它严格应用于系统的热运动,故又称“热力学熵”。     

半透明梯度折射率介质内辐射熵传递方程及其数值模拟

在非相干辐射条件下,基于Planck光谱辐射熵强度定义,导出半透明梯度折射率介质内光谱辐射熵传递方程,以及局部辐射熵产率理论表达式.基于离散坐标法对辐射熵传递方程进行数值求解.以一维半透明梯度介质平板为例,对辐射熵方程及其算法进行验证.平板整体无因次辐射熵产的计算结果与宏观热力学定律的结果一致.     

含二绝热过程和二同类多方过程的循环效率的简洁表达式

本文由熵的定义和温熵图得到含二绝热过程和二同类多方过程的这样一类特殊循环过程效率的简洁表达式.结果表明,该类循环的效率形式上与卡诺循环的效率完全相同.     

一种基于点和边差异性的网络结构熵

熵是反映网络异构性的重要指标. 由于只是关注网络结构中"点"或"边"的单一作用,基于度分布和度相对值的两种传统熵在刻画网络结构特征时均存在缺陷. 文章综合考虑"点"和"边"差异性,定义一种新的网络结构熵,并对规则网络、随机网络和无标度网络等结构熵进行理论分析和仿真实验. 结果表明,这种新网络结构熵可以更有效地反映网络的结构特征,尤其是对于稀疏网络及星型网络的结构差异解释更为合理. 关键词： 均匀网络 无标度网络 熵     

动态黑洞温度和熵的再讨论

定义新的乌龟坐标，采用薄膜模型，重新计算动态黑洞的温度和熵，解决了动态黑洞熵计算中存在的截断因子不确定问题.以Vaidya黑洞和直线加速运动黑洞为 例，对缓变的动态黑洞的温度和熵进行了重新分析与认识.  关键词： 熵 乌龟变换 截断因子 薄膜模型     

量子态在两体和k体下基于min相对熵的量子关联测度

量子关联作为量子力学的奇特资源已经被应用在很多方面,相对熵作为研究量子关联的关键概念之一,总是被用来度量物理系统状态所包含的不确定性.本文在已知min相对熵的一些基本性质的前提下,分别提出了在两体和k体分划下基于min相对熵的关联测度的定义.除此之外,本文证明了该定义满足量子关联测度的一些基本性质,包括非负性、在酉算子操作下保持不变性以及在完全正的保迹线性映射(CPTP)下的单调性.介绍了量子信道的概念,并且讨论了量子信道对k体分划下基于min相对熵的关联测度的影响.通过提出新的关联测度以及证明量子信道对该测度的影响,能够更好刻画物理系统状态所包含的不确定性.     

光束束宽概念和不同定义束宽的比较

对束宽的不同定义作了比较研究.结果表明,不同定义束宽的数值是不同的.在自由空间中传输时,二阶矩束宽遵守ABCD定律,熵束宽的传输曲线近似于双曲线,但环围功率束宽一般不满足ABCD定律.双曲余弦高斯光束按二阶矩束宽和熵束宽法所得焦移几乎相同,而环围功率法所得焦移则与之不同.     

非高斯噪声驱动的双奇异随机系统的熵流与熵产生

研究了一类受非高斯噪声驱动的双奇异随机系统,应用路径积分法和变换的方法得到了该系统对应的Fokker-Plank方程,并结合Shannon信息熵的定义给出了此类系统的熵流与熵产生随时间演化的表达式,分析了非平衡约束下所引入的系统耗散参数、奇异性强度参数、噪声相关时间和噪声偏离参数对熵流与熵产生的影响. 关键词： 信息熵 熵流与熵产生 非高斯噪声 双奇异随机系统     

一种基于局部投影熵的图像匹配新算法

将图像熵和投影特征的概念结合引入到图像匹配中,定义了图像局部投影熵,并提出一种基于局部投影熵的图像匹配方法.基于局部投影熵的图像匹配方法具有较好的抗几何失真能力,并且提高了抗噪能力和在强光照条件下的匹配能力.结合采用分块、序贯检测及分层搜索等技术,进一步减少了计算量,实验结果表明这是一种简单而行之有效的图像匹配方法.     

能斯特定理与黑洞的普朗克绝对熵

考虑Kerr黑洞内视界处的热性质后,给出了Bekenstein-Smarr公式的新形式,重新定义了黑洞熵.黑洞温度趋于绝对零度时,新定义的黑洞熵一定趋于零.它满足能斯特定理,可视为黑洞的普朗克绝对熵. 关键词：     

云计算环境下基于并行计算熵的负载均衡算法

针对云计算环境下大量并行任务运行所导致的某些节点负载过重,从而引起整个系统负载不均和效率低下的问题,提出了一种基于并行计算熵的资源负载均衡算法;首先,描述了云计算虚拟机部署原理并给出了适合云计算环境和异构集群的并行计算熵的计算方式,然后,定义了在系统并行计算熵低于阈值时迁移的源物理节点、迁移虚拟机和迁移目标物理节点的确定方式;最后,定义了基于并行计算熵的负载均衡算法;采用CloudSim云计算仿真工具对文中方法进行仿真实验,结果表明文中方法较其它方法的平均负载均衡度约低21.8%,具有较低的任务平均响应时间、合理的资源利用率和较小的负载均衡度,具有较大的优越性。     

基于二维最小Tsallis交叉熵的图像阈值分割方法

利用Tsallis熵的非广延性,提出了二维最小Tsallis交叉熵阈值分割方法.首先给出了二维Tsallis交叉熵的定义,并以最小二维Tsallis交叉熵为准则,利用粒子群优化算法来搜索最优二维阈值向量.该方法不仅进一步考虑了像素之间的空间邻域信息,而且考虑了目标和背景之间的相互关系,其分割性能优于基于Shannon熵的交叉熵阈值法和一维最小Tsallis交叉熵阈值法,并且具有很强的抗噪声能力.实验结果表明,该方法可以实现快速、准确的分割. 关键词： Tsallis交叉熵 二维直方图 粒子群优化算法 图像分割     

色噪声驱动的双奇异随机系统的熵流与熵产生

讨论一类 (非平衡约束下) 高斯色噪声驱动的双奇异随机系统对应的Fokker-Planck方程，结合Shannon信息熵定义给出此类系统的熵流、熵产生随时间演化的精确表达式.分析(非平衡约束下)所引入的奇异性强度参数、噪声相关时间与耗散参数的相互作用以及对熵流、熵产生的显著影响. 关键词： 信息熵 熵流与熵产生 双奇异随机系统 高斯色噪声     

基于联系熵的工科专业课成绩分析及评价——以“光电信息物理基础”为例

为了提高河北地质大学工科专业课教学质量,选取光电信息科学与工程专业3个班的光电信息物理基础成绩数据,利用联系熵方法进行学生成绩分析及评价研究.结果显示乙班学习成绩最好,其联系熵最小;丙班学习成绩最差,其联系熵最大;甲班学习成绩居中,其联系熵也居中.该结果说明学生成绩的提高与联系熵减小方向一致,符合熵增原理,可以采用联系熵方法对学生成绩进行有效分析及评价.     

与量子光场相互作用的运动原子的熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了与量子光场相互作用的二能级运动原子的熵压缩,讨论了原子运动和场模结构对原子熵压缩的影响,并且比较了分别从基于信息熵测不准关系和海森伯测不准关系出发得出的结果,表明原子的运动导致了原子熵压缩的周期性演化;随着场模结构参量的增大,熵压缩的演化周期缩短,压缩时间延长;选择适当的系统参量,运动原子能够呈现长时间的持续熵压缩效应。当原子反转为零时,基于海伯堡测不准关系的方差压缩定义不再有效,而熵压缩实现了对原子压缩效应的高灵敏量度。     

负值量子条件熵与双量子系统一类混合态纠缠量度

运用负值量子条件熵研究了双量子系统一类混合态的纠缠量度.给出了负值量子条件作为条件熵纠缠度的定义，证明了条件熵纠缠满足作为2×2系统一类混合纠缠态量度的四个基本条件.当双量子系统处于纯态时，条件熵纠缠度即为部分熵纠缠度.应用条件熵纠缠度研究了真空腔场中两全同二能级原子之间纯态和一类混合态纠缠的时间演化，比较了相同条件下两全同原子系统concurrence纠缠度的时间演化.结果表明，两纠缠度演化规律完全一致，验证了负值量子条件熵可以作为双量子系统纯态和一类混合态的纠缠量度. 关键词： 双量子系统 负值量子条件熵 条件熵纠缠度 混合态纠缠度     

熵的一种通俗教法

熵如力、能量和动量一样是物理学中一个重要概念,若能用一种通俗易懂的方法设计熵的教学,对文科物理的教学有重要意义.为此本文提出了一种通俗的熵的教法,这一教法不需要学生学习热力学第二定律也可以建立熵的概念.具体教学设计如下:通过日常生活例子引入熵的概念(也就是玻尔兹曼熵),设计两个例子让学生会计算熵,通过具体问题的讨论让学生充分理解熵的意义,通过一个实例由玻尔兹曼熵引入克劳修斯熵公式,设计一个演示实验强化教学效果,将熵与环境保护联系起来融入人文情怀,最后还强调了熵计算的不同层次.教学设计完全采用基于问题学习(PBL)的教学模式.     

快速发展中的高熵溶体合金

多主元高熵合金是依据等原子比、高混合熵这样的合金设计理念而发展起来的,与传统的单主元合金或两主元金属间化合物不同,它一般由5种以上主要元素构成,各种组元协同起作用,这使得其组织和性能特点在许多方面有别于传统合金.现有的研究表明,作为一个材料研究的新兴领域,高熵合金有着很高的研究价值与应用前景.文章介绍了高熵合金的定义、组织、性能特点及其应用,并介绍了该方向的一些最新研究进展.