Theoretical Research on a Kind of Quantum Left-handed Metamaterial

Recently, research on left-handed materials （LHMs） has attracted considerable attentions. The LHMs are a kind of metameterial which have negative permittivity and negative permeability, which lead to negative refractive index in a frequency range. The LHMs that have been available so far are in the microwave range and are usually composed of classical particles, such as split-ring resonators. Some quantum phenomena such as spontaneous emission of atoms in the LHMs which are considered to be ＇classical background＇ have also been investigated. Many potential applications of LHMs have been proposed, such as superlenses which, in principle, can achieve arbitrary subwavelength resolution.     

V20+离子1s23d-1s2nf的跃迁能和振子强

用全实加关联方法计算了类锂V20+离子1s23d-1s2nf的跃迁能和偶极振子强度.依据量子亏损理论, 确定了1s2nf系列的量子数亏损,用这些作为能量的缓变函数的量子亏损,实现对该Rydberg系列任意高激发态(n≥10)的能量的可靠预言.将这些分立态振子强度与量子亏损理论相结合,得到在电离域附近束缚态间的偶极跃迁振子强度以及束缚态-连续态跃迁的振子强度密度,从而将V20+离子的这一重要光谱特性的理论预言外推到整个能域.     

几率量子隐形传态的离子阱方案

本文提出了一个在分别囚禁于不同离子阱中的两个离子间实现几率量子隐形传态的简单方案,Alice对离子1和离子2的内态进行联合测量并通过经典通道告诉Bob测量结果,Bob利用一束经典驻波场激光与离子3相互作用并控制相互作用的时间就能够在离子3上最佳几率地重现离子1的初始内态.     

Er3+掺杂的Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的光谱性质

测试了Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃中的Er³⁺离子的吸收光谱、发射光谱、⁴I_13/2的荧光寿命、拉曼光谱,及OH^-的傅里叶红外吸收光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了该玻璃中的Er³⁺离子的J-O参数、振子强度、⁴I_13/2能级的寿命,从而利用测得的⁴I_13/2的荧光寿命得出了⁴I_13/2能级的量子效率(15%)。由于较低量子效率可能与OH^-有关,所以计算了玻璃中的OH^-浓度,发现其浓度较高(1.66×10¹⁹cm^-1,相当于Er³⁺浓度的3倍)。应用McCumber理论和四能级模型计算了Er³⁺离子的受激发射截面和荧光发射光谱的半峰全宽,结果与通过吸收光谱计算所得基本吻合。根据透射率和折射率的关系计算了折射率,发现和测量值相差很大,说明有较大的散射,通过拉曼光谱和显微镜测试,认为是玻璃中的微小气泡造成的。     

第三种波粒二象性的揭示及其实验验证

简单回顾了Einstein 1905年揭示的第一种波粒二象性（光的波粒二象性）与de Broglie 1923年揭示的第二种波粒二象性（实物粒子的波粒二象性）及其实验验证过程，指出了这两种波粒二象性的本质差别，分析了波粒二象性的逻辑体系并指出：只要把Gan1995年揭示的“经典（电磁）场在结构上的颗粒性”当作“第三种波粒二象性”就能构成“三种波粒二象性”的完美组合，利用“波粒二象性的相变假说”还可以把这“三种波粒二象性”和谐地统一起来。借助于经典条件下光的经典理论与量子理论究竟哪一个更为精确的实验判决（见《光散射学报》）2006年第1期第75．79页《Lorentz-Compton佯谬与一个双赢判决性散射实验设计》）还可以完成“第三种波粒二象性”和“波粒二象性的相变假说”的实验验证。     

Cr4+∶YAG固体激光器效率的理论分析

对Cr4+∶YAG固体激光器的吸收效率、量子效率、储存效率和提取效率等本征效率进行了分析.Cr4+∶YAG晶体的吸收截面、发射截面、上能级寿命和激活离子浓度等对激光器的本征效率有很大的影响.提高Cr4+∶YAG晶体的光学品质和激活离子的掺杂浓度，优化泵浦源的运转波长和激光腔的设计都能显著改善Cr4+∶YAG固体激光器的本征效率.     

二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠

利用量子熵理论，研究了二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠，讨论了光场与原子的初始参量对其量子纠缠性质的影响.结果表明，利用二项式光场的特性，可以揭示从相干态到数态之间的所有态光场与三能级原子相互作用时的量子纠缠性质.选择适当的系统参数可以制备稳定的光场-原子qutrit纠缠态. 关键词： 二项式光场 级联三能级原子 光场熵 量子纠缠     

运用量子约束动力学对具有耗散的量子位的追踪控制

在有限温度环境内，量子约束动力学及其追踪控制可使退相干系统的相干性稳定一段时间.约束方程产生的控制场能够按量子比特的动力学状态进行控制(量子动力学轨道的反馈控制)；依靠量子比特的这种反馈效应，可使量子位稳定在设定的时间内.同时，在量子位的稳定方面，温度扮演一种消极的角色. 关键词： 量子约束动力学 耗散量子位的控制 追踪控制 量子比特的反馈效应     

世界图书出版公司北京公司影印物理类新书推荐

量子比特可借助于各种物理量进行编码，例如，光子的极化态，原子的自旋态等．为了使量子比特实际有用，它们与外部世界的随机耦合（退相干效应）必须被尽力避免．光子在传输的进程中本征退相干效应极小．但是，当光信号在光纤中传输时，它的强度会衰减．衰减的程度随传输距离以指数方式增大，例如，15km衰减到1／2，100km衰减到1／100．对于经典通信来说，中继器起放大信号的作用．但是，经典中继器不能被用于量子通信，因为它的噪声太大，以至于产生太多的错误量子比特．正在被研发的量子中继器，实际上是一个量子微处理器．它能够存储和处理一个一个的量子比特，并保证量子态的高保真复现。     

Quantum Encryption Protocol Based on Continuous Variable EPR Correlations

A quantum encryption protocol based on Gaussian-modulated continuous variable EPR correlations is proposed. The security is guaranteed by continuous variable EPR entanglement correlations produced by nondegenerate optical parametric amplifier （NOPA）. For general beam splitter eavesdropping strategy, the mutual information I（α, ε） between Alice and Eve is caJculated by employing Shannon information theory. Finally the security analysis is presented.