The Second Law of Thermodynamic in Quantum System

The second law of thermodynamics is one of the most fundamental and for-reaching laws of physics. It teaches us that when a closed system undergoes a thermodynamic process the entropy of the system never decreases; it increases, or at least remains constant. If the entropy increases the thermodynamic process is irreversible, otherwise it is reversible. Only ideal thermal process is reversible. In classical world a great number of facts have proved the second law is true. But in quantum world since the quantum coherence and correlations exist we are not sure the second law is still true, at least in principle. This is because that： 1. on the microscopic level the irreversibility is conflict with the reversibility of all fundamental physical laws ; 2. there are not enough evidences to show it is true in quantum world.     

测量冷原子温度的理论与近似拟合公式的误差分析

对短程飞行时间法(tim e-of-flight,TOF)中推算冷原子温度的理论拟合公式与近似拟合公式进行了误差分析与比较。研究表明:对于使用短程飞行吸收光谱信号推测冷原子团温度,当探测光光斑半径与冷原子团高斯半径之比k小于0.2时,理论拟合公式和近似拟合公式能很好的相符,随着探测光光斑半径与冷原子团高斯半径比值的逐渐增大,用近似拟合公式所得TOF吸收信号与用理论拟合公式所得TOF吸收信号的误差也将逐渐增大,当比值为0.5时,用近似拟合公式所得TOF吸收信号的误差将增大到20%。     

远程操纵光场的非经典性质

考虑双模纠缠相干光场，在其中一束光场中注入一个二能级原子（处于基态和激发态线性叠加态），参与腔QED演化之后，对原子作选择性的测量，通过操纵参数的变化范围，可实现对光场非经典性质的控制。我们经过研究发现：如果对相互作用的时间t以及参与相互作用的相干光场的参数｜β｜实行一定的操纵，对于未参与相互作用的光场｜α｜，我们可以控制改变它的反聚束效应（光子数的亚泊松分布）、压缩效应等一系列的非经典性质，如果选取合适的参数和一定的演化时间，我们可以使原来的相干态光场变为反聚束光场、压缩光场等一系列非经典光场。也就是说，我们通过利用相干光场之间的纠缠关联实现了远程操纵光场的非经典性质这一目的。这一研究结果对于连续变量的量子控制和量子通信具有一定的实际应用价值。     

实际量子密钥分配扩展BB84协议窃听下的安全性分析

考虑强衰减激光脉冲技术实现的准单光子源和量子信道损耗以及窃听者Eve窃听能力有限等实际情况， 提出了一种窃听装置；同时对扩展BB84协议的各种窃听做了全面分析，计算得出发送者Alice/窃听者Eve所获得的交互信息量和发送者Alice/接收者Bob所能容忍的误码率上限，以此作为检测量子信道安全性的标准，同时得出Breidbart基/分束攻击相结合的方法是比截取/重发更为有效的窃听方案.     

Ψ(2S)粒子及粲夸克偶素物理实验研究——2001年度国家自然科学奖获奖项目介绍

文章介绍2001年度国家自然科学奖二等奖获奖成果，在北京正负电子对撞机上采集了Ψ（2S）粒子大数据样本，开展了粲偶素物理的广泛研究：完成了6个粲偶素涉及质量，宽度和衰变化支比等大批重要参数的首次测量或高精度测量；通过对Ψ（2S）和J／Ψ强衰变性质的比较研究，观察到一系列反常现象，挑战现有理论图像。该项研究成果对量子色动力学的检验与发展具有重要意义，为我国粲偶素物理实验研究的继续发展并保持先进水平奠定坚实基础。     

Paul阱中共面两离子系统的能量本征态

通过对Paul阱中共面两离子体系的研究，考虑共面两离子在Paul阱中库仑关联，得到了两离子系统Schrdinger方程的精确解；椐方程的精确解，分析了质心能级简并情况，计算了两离子的平衡距离和低能级的几个态函数，设计程序作出了质心径向概率分布图. 关键词： Paul阱 两离子 共面 量子逻辑操作     

长波长大应变InGaAs/InGaAsP分布反馈激光器的材料生长与器件制备

采用低压金属有机化合物气相沉积法(LP-MOCVD)生长并制作了1.6—1.7μm大应变InGaAs/InGaAsP分布反馈激光器.采用应变缓冲层技术，得到质量良好的大应变InGaAs/InP体材料.器件采用了4个大应变的量子阱，加入了载流子阻挡层改善器件的温度特性.1.66μm和1.74μm未镀膜的3μm脊型波导器件阈值电流低(小于15mA)，输出功率高(100mA时大于14mW).从10—40℃，1.74μm激光器的特征温度T₀=57K，和1.55μm InGaAsP分布反馈激光器的特征温度相当. 关键词： MOCVD InGaAs/InGaAsP 应变量子阱 分布反馈激光器     

T-C模型中虚光子过程对光场压缩效应的影响

利用全量子理论,研究非旋波近似下TC模型中受激场的压缩效应.结果表明:非旋波近似下,由于虚光场的影响,Q的演化曲线出现了“小锯齿状”,表现为系统的量子噪声,随着ω和n的增大,量子噪声分别减小和增大,虚光子过程使光场的压缩程度明显加深;研究结果还揭示了原子场耦合系数λ及原子间耦合系数g与光场压缩效应的关系. 关键词： T-C模型 非旋波近似 压缩效应 量子噪声     

声表面波对GaAs(110)量子阱发光特性的调制

结合声表面波和光致发光谱在低温(15K)下对非故意掺杂的GaAs(110)量子阱结构的发光特性进行了研究.实验结果表明，由于声表面波的作用GaAs(110)量子阱的发光强度减弱,并且其对应的重空穴能级出现了分裂的现象，当施加的声波强度P_rf达到20dBm时，能级分裂ΔE达到了10meV.进一步讨论了声表面波对GaAs(110)量子阱圆偏振光自旋注入的影响. 关键词： 发光 GaAs量子阱 声表面波 自旋极化