Quantum phase transitions of fermionic atoms in an anisotropic triangular optical lattice

The effect of anisotropy caused by a confining potential on the properties of fermionic cold atoms in a triangular optical lattice is systematically investigated by using the dynamical cluster approximation combined with the continuous time quantum Monte–Carlo algorithm.The quantum phase diagrams which reflect the temperature–interaction relation and the competition between the anisotropic parameter and the interaction are presented with full consideration of the anisotropy of the system.Our results show that the system undergoes a transition from Fermi liquid to Mott insulator when the repulsive interaction reaches a critical value.The Kondo effect also can be observed in this system and the pseudogap is suppressed at low temperatures due to the Kondo effect.A feasible experiment protocol to observe these phenomena in an anisotropic triangular optical lattice with cold atoms is proposed,in which the hopping terms are closely related to the lattice confining potential and the atomic interaction can be adjusted via the Feshbach resonance.     

基于空间统计模型的热带气旋路径模拟及其风险评估

该研究致力于建立台风路径模拟模型,目的在于提高风险评估的稳健性和实用性。首先,采用中国台风网提供的CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,以广东省为研究区域,通过引入空间统计模型,结合马尔可夫—蒙特卡罗方法模拟了西北太平洋的热带气旋路径。进一步,参数和非参数假设检验结果表明模拟结果是合理的,可以作为风险评估的数据来源。在此基础上,本研究模拟出620年的台风路径,给出了以地级市为基础的重现期估计和风险图绘制方法。研究发现,模拟数据克服了历史数据的时空局限性,与历史数据相比较,基于模拟数据估计的重现水平更具准确性和稳定性;其次,采用模拟方法还可以绘制出历史数据无法实现的大比例风险图,很大程度上提高了风险评估的实用性.研究结果可以作为保险行业开展巨灾保险业务,政府部门制定防灾减灾规划的科学依据.     

基于状态分析的电子系统抗辐射性能评估方法

建立了一种基于状态分析的电子系统抗辐射能力评估方法，该方法以电子系统中单元器件的辐射效应实验数据为基础，采用行为级电路仿真方法对电子系统功能状态进行分析，并应用蒙特卡罗方法模拟辐射损伤随机性对系统功能状态的影响，最终结合系统功能阈值，给出系统功能的裕量及不确定度估计，进而对系统抗辐射能力进行评估。为了验证评估方法的可行性，应用该方法对某模数转换电子系统的抗总剂量能力进行了评估，并将评估结果与该电子系统的总剂量效应实验结果进行了对比。结果表明该评估方法能够定量给出系统功能在受到辐射损伤后的变化，评估方法给出结果与实验结果在变化趋势和评估结论上基本一致。     

系统可靠度置信下限估计方法及其应用

针对寿命服从指数分布的随机截尾样本，研究单元及系统可靠度的评估方法，给出了系统可靠度置信下限估计方法，该方法同样适用于工程中常见的定时截尾样本与定数截尾样本的系统可靠度评估问题。首先通过分位数填充算法将随机截尾数据补充成虚拟完全样本，然后基于信仰推断，给出系统内每个单元失效率的信仰分布，最后根据指数分布的特点，从失效率角度出发，采用蒙特卡罗法对单元失效率进行随机抽样，结合系统可靠性模型得到系统失效率的分布，在给定置信水平下即可得到系统失效率上限，进而得到工程上特别关注的系统可靠度置信下限。     

激光雷达探测绝热水云退偏振特性模拟研究

本文模拟了偏振激光雷达探测绝热水云微物理特性时由多次散射引起的退偏振问题,绝热水云的数密度在垂直方向上为定值,液态水含量和云滴有效半径随高度非线性增长,其变化规律由云层的大气压、温度以及绝热水云形成的热力学过程共同决定。激光雷达波长取0.355!m,分别计算了云底高度为1km和2km的绝热水云退偏振比随穿透深度的变化,计算结果表明,绝热水云的退偏振比随穿透深度的增加而增大,随观测视场角的增大而增大,且其变化规律与均匀各向同性云层差距很大。另外,云层高度为2km的云层有效半径比云底高度为1km的更小,在同样数密度和观测条件下,退偏振比也更小。     

商品和金融摇摆期权定价模型及其数值研究

采用具有均值回复特点的三叉树模型研究上摇一下摇特征或带有惩罚条款的复杂商品摇摆期权,并运用森林树法进行数值计算.进而分析最大可执行次数、每次执行最大可执行量、惩罚系数对摇摆期权价格的影响.此外还运用多次最优停时研究连续时间框架下的金融摇摆期权定价问题.为了避免高维诅咒,选择改进的最小二乘蒙特卡罗方法完成数值计算,并分析标的资产价格及最大可执行次数对期权价格的影响.数值分析结果表明,当实施次数为一次时,摇摆期权价格与相应的美式期权价格重合,从而在一定程度上验证了模型的正确性.     

迭代加权质心法机理及多星定位误差特性研究

提高星敏感器星点定位精度是高精度星敏感器关键技术之一。常规质心法和高斯拟合法定位最小均方误差在0.1 pixel左右,难以满足未来高精度定位需求。在自适应光学领域,为研究Shack-Hartmann传感器波前定位而提出的迭代加权质心算法(IWCOG),其定位误差优于前两种算法,但目前该算法的定位机理及多星定位误差特性未知。从Meanshift理论角度推出该算法定位机制,证明算法的收敛性;每个仿真采用蒙特卡罗方法随机生成10000个星点样本,通过分析星点参数、信噪比与定位误差的关系研究IWCOG算法在星敏感器多星定位的特点。模拟结果显示,在信噪比R=40下,IWCOG法星点提取误差低于0.02 pixel的样本占44%,低于0.04 pixel的占72%,远高于质心法的0.8%和1.9%,基本满足甚高精度星敏感器的定位要求。     

反应堆蒙特卡罗临界模拟中均匀裂变源算法的改进

在反应堆pin-by-pin精细建模及蒙特卡罗模拟计算研究中, 由于不同栅元的功率密度差异较大, 导致蒙特卡罗方法临界计算的样本在不同栅元之间的分配不均衡, 由此引起栅元内的各种计数的统计误差差异较大. 为使大部分栅元内计数的统计误差降至一个合理的水平, 单纯增加总样本已不是一个高效的解决方法. 通过在特定临界计算迭代算法的基础上改进并实现均匀裂变源算法的思想, 对大亚湾压水堆pin-by-pin模型取得了具有较高效率的数值结果. 本工作为具有自主知识产权的蒙特卡罗粒子输运模拟软件JMCT最终达到反应堆pin-by-pin模型(包括一系列国际基准模型)的模拟性能要求提供了一个有效的工具.     

电子束放射照相的特性与参数优化

短脉冲强激光产生的电子束具有源尺寸小、脉宽窄、准单能谱等特点, 在放射照相诊断中具有独特作用. 本文通过分析电子在材料中散射并采用蒙特卡罗方法数值模拟, 研究了100 keV到几百MeV能量电子束对有厚度起伏或存在界面的靶的透视, 并与质子、X射线束透视结果比较, 给出了电子束放射照相的特性与参数优化: 基于电子在材料中非弹性散射或能量损失, 选用能量使其射程与靶厚度接近的电子束来诊断靶厚度不均匀性; 基于电子在材料中的弹性散射, 选用射程超过靶厚度的电子束来诊断靶界面.     

EAST-NBI磁偏转系统束传输特性模拟研究

根据EAST-NBI偏转系统工作原理,分析了束流在偏转系统传输的基本过程和特点。利用直接蒙特卡罗方法,发展了中性束注入器束偏转区域束流传输模拟程序。结果显示:EAST-NBI磁偏转系统可很好地剥离束流中的剩余离子;束偏转区域束流再电离损失约为2.43%;束流180°偏转所带来线聚焦过程使偏转磁体磁极护板局部面临较高的热流密度。