基于N个有序纠缠光子对的量子机密共享方案

提出了一种基于N个有序纠缠光子对量子机密共享方案.用纠缠光子作为信息的载体,密钥管理者Alice将纠缠光子对分成两个序列,其中一个序列直接发送给合作者之一Bob,在确保第一个序列发送安全后,再对第二个序列进行编码,发送给另一个合作者Charlie.Bob和Charlie分别对他们所接收到的光子序列进行Bell基联合测量,从而得到Alice所发布的密钥,完整密钥的获得需要管理者和所有合作者共同实现.本方案采用两体纠缠态,相对三体纠缠态来说,在实验上更容易实现,仅需要线性光学元件和简单的纠缠源.     

单光子计数光谱仪探测系统的研究

为提高光谱仪的探测灵敏度,采用了单光子计数器作为光谱仪的探测元件,建立了单光子计数光谱仪的探测系统.在该系统中,主机通过通用串行总线控制连接在开发板串口上的单光子计数器并采集相应的探测结果.设计了通用串行总线开发板的固件程序和主机的应用程序.应用赛普拉斯公司的通用串行总线开发套件中的模板以及美国国家仪器公司的虚拟仪器软件的驱动程序向导,生成了相应的驱动程序和安装信息文件.安装运行了探测系统并测试了探测系统的基本性能.结果表明:每10ms暗记数值为0到10个,满足其性能指标范围;测量计数值与积分时间有很好的线性关系,误差在0.3%以内;测量获得了人体皮肤的光辐射计数值.     

Afterpulsing characteristics of InGaAs/InP single photon avalanche diodes

In Ga As/In P single photon avalanche diodes（SPADs） are more and more available in many research fields. They are affected by afterpulsing which leads to a poor single photon detection probability. We present an In Ga As/In P avalanche photodiode with an active quenching circuit on an application specific integrated circuit（ASIC）. It can quench the avalanche rapidly and then reduce the afterpulse rate. Also this quenching circuit can operate in both free-running and gated modes.Furthermore, a new technique is introduced to characterize the influence of the higher order of afterpulses, which uses a program running on a field programmable gate array（FPGA） integrated circuit.     

单光子电离质谱用于二噁英前生体检测

垃圾焚烧处理是二噁英的主要产生源之一,在二噁英的形成阶段会先形成氯苯、氯酚、多环芳烃等二噁英类前生体。这些前生体浓度较高,并且与二噁英类毒性当量存在密切关联。对前生体的在线检测研究已成为主要研究方向之一。本研究利用自制的纳秒真空紫外电离-飞行时间质谱仪,发展了一种快速测量气相条件下氯苯、多氯酚、萘等方法,并通过标准样测试对该方法进行了实验评估。对于氯苯标准样,在5~100μg/L范围内,用本方法获得的母体离子信号强度与浓度呈现良好的线性关系。     

Determination of breakdown voltage of In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP single photon avalanche diodes

We examine the saturation of relative current gain of In0.53 Ga0.47As/InP single photon avalanche diodes(SPADs) operated in Geiger mode.The punch-through voltage and breakdown voltage of the SPADs can be measured using a simple and accurate method.The analysis method is temperature-independent and can be applied to most SPADs.     

旋转异构和键长变化对溶液中FTC分子光谱性质的影响

采用含时密度泛函理论结合极化连续模型计算了不同溶剂环境下FTC分子各旋转异构体的单光子吸收光谱. 结果显示在气态和溶剂中,各异构体的最大吸收波长均存在大约30 nm的差别. 在不同溶剂中,各异构体的能量次序和相应的玻尔兹曼统计分布几率发生了较大变化. 基于Hartee-Fock方法优化的结构,计算了玻尔兹曼统计平均吸收光谱,结果与实验符合得很好. 计算表明,对于所研究的分子体系,键长变化对分子的光谱性质有重要影响.     

气体雪崩放电的单光子测量时间谱

用单光子时间分辨测量技术,研究了伴随有限正比、自猝灭流光(SQS)和G-M三种放电模式光发射的时间特性.结果表明:SQS相对于原初雪崩有一段时间延迟,约几到十几ns,流光的持续时间在10—30ns范围,且与猝灭气体浓度和工作电压有关;伴随G-M雪崩时的光脉冲持续时间长达约1μs,而有限正比只有4ns.本文还清楚地显示了三种模式雪崩放电过程特征的区别.     

基于Boltzmann输运方程的SPECT系统解析建模方法

在单光子发射断层成像(SPECT)中, 为了校正劣化因素的影响, 提高图像质量, 需要对SPECT成像的物理过程进行准确建模. 本文提出了基于Boltzmann输运方程及其Neumann级数解理论的SPECT系统解析建模方法, 并采用数论高维数值积分算法对解析建模公式进行数值求解. 分别对点源、均匀圆柱体模型和NCAT模型进行SPECT投影过程计算, 将其结果与传统的Monte Carlo建模方法进行比较. 结果表明解析建模方法的计算速度和精度综合性能优于Monte Carlo建模方法, 且具有不受统计噪声影响的优点, 因而更适于进行SPECT成像过程的建模.     

X射线脉冲星导航探测器性能研究

为研究用于X射线脉冲星导航的探测系统性能,推导了在光子计数模式下探测系统的信噪比和最小可探测功率的关系表达式,并搭建测量信噪比和最小可探测功率的实验装置.测量了系统的最小可探测功率以及在不同光功率、不同累积时间和不同阈值电压条件下探测系统的信噪比.通过对X射线光子到达时间的测量,构造了X射线脉冲累积轮廓.实验表明:随着光功率和累积时间的增加,累积脉冲轮廓的信噪比提高,累积脉冲轮廓趋于光滑;当阈值电压为-150mV时,信噪比为26.3,累积脉冲轮廓最优;系统的最小可探测功率为3.5×10-16W.     

量子点腔非谐振耦合系统纯退相干的特性及应用

采用非相干泵浦、受激辐射和纯退相干的量子主方程研究了量子点腔耦合系统,得出腔与量子点发射光谱解析解.理论分析显示,在非谐振耦合系统中纯退相干能使腔发射谱产生明显的移位效应,从而可以解释"非谐振耦合腔有效发射"效应.为了进一步研究纯退相干在量子点腔耦合系统上的应用,引入了系统有效耦合率和单光子源效率,并通过比较有效耦合率...