量子计算加速的解法器算法及应用综述

量子计算作为一种基于量子力学原理的全新计算模型,具有强大的并行性和潜在的颠覆性影响力,为解决复杂问题提供了新的思路。本文的主要目标是对量子计算在大规模科学与工程计算领域中数值计算问题的解法器算法和应用进行综述。重点介绍量子计算在线性方程组、特征值问题、微分方程、哈密顿量与图计算、量子机器学习、量子解法器平台以及实际数值模拟等领域的具体应用。针对不同的数值计算问题,详细讨论当前主流的量子计算算法,并总结近年来国内外相关算法的研究进展。最后,对量子计算在数值计算求解相关研究方向的未来发展趋势进行展望。     

多聚磷酸铵对再造烟叶热解行为与CO释放量的影响

应用热重分析研究多聚磷酸铵（APP）对再造烟叶热解行为的影响．热分析结果表明,APP降低再造烟叶热降解速率及其热释放量、促进了碳的形成,对再造烟叶的热降解起一定的阻碍作用．此外APP显著影响再造烟叶的热解过程中的气相产物,再造烟叶的CO单支释放量与单口释放量随着APP含量的增加快速下降．慢速热解与闪解实验结果显示升温速率是APP降低C0释放的关键因素。     

营养盐对假微型海链藻中鞘脂合成的影响

丝氨酸棕榈酰转移酶(Serine Palmitoyltransferase, SPT)是鞘脂合成途径中的关键酶, 其表达水平的高低影响生物体内鞘脂的含量. 该实验利用荧光定量PCR和液相色谱―质谱技术分析了营养盐对假微型海链藻中SPT表达及鞘脂合成的影响. 结果表明: SPT在微藻细胞中的表达水平直接影响其鞘脂的合成, 且P饥饿促进SPT的表达和细胞内神经酰胺的合成, 进而影响假微型海链藻的生长; 而N饥饿抑制SPT的表达和细胞内神经酰胺的合成及假微型海链藻的生长.     

Ni-MoS2/γ-Al2O3催化剂的制备及其光催化性能研究

采用共沉淀结合水热合成方法,以γ-Al2O3为载体,制备出Ni-MoS2/γ-Al2O3复合催化剂.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品的结构与形貌进行表征.研究了MoS2负载量、煅烧温度对Ni-MoS2/γ-Al2O3复合催化剂光催化降解罗丹明B性能的影响,并考察了催化剂的循环使用性能.结果表明:负载量为30wt;,煅烧温度为300℃的复合催化剂Ni-MoS2/γ-Al2O3表面的MoS2纳米片兼具有良好的结晶度和均匀分散性,其纳米片尺寸约为200nm.可见光下,Ni-MoS2/γ-Al2O3(MoS2 30wt;/Ni 5wt;)复合催化剂对罗丹明B的降解效率能达到100;,且循环使用5次后,对罗丹明B的降解效率仍能够达到88.9;.     

羟基蛋氨酸铜螯合物的制备与表征

以羟基蛋氨酸和铜盐为主要原料,合成了两种羟基蛋氨酸铜螯合物,通过元素分析、红外光谱、X射线粉末衍射和热重差热分析等对其进行了组成和结构表征.红外光谱确证铜离子与羟基蛋氨酸中的羧基氧原子、羟基氧原子及甲硫基硫原子配位.结果表明,两种配合物均属于单斜晶系,Cu(MHA)·0.5H2O的晶胞参数为:a=0.9035nm,b=1.1739 nm,c=1.5515 nm,β=95.69°;Cu(HMHA)2的晶胞参数为:a=0.9698 nm,b=1.8483 nm,c=1.6677nm,β=95.58°.两种配合物在200℃以上开始分解,残余物主要为CuS.     

以偏钛酸浆料制备氮掺杂纳米二氧化钛及其可见光催化性能研究

以工业偏钛酸为前驱体、尿素为氮源,混合煅烧制备了不同氮含量的TiO2光催化剂(记为TiO2-xN-温度).用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱和紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)等对催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为目标污染物,评价了样品的可见光光催化活性.结果表明,当催化剂中尿素与TiO2质量比为3∶1,煅烧温度为400℃(即TiO2-3N-400℃)时制得的样品活性最高.500 W的长弧氙灯照射4h,对亚甲基蓝降解率达到93.9;.     

一种干红葡萄酒的光谱指纹图谱分析方法

采用数据可视化技术开发一种干红葡萄酒的光谱指纹图谱,用于不同类别干红葡萄酒的鉴别。实验采集我国河北沙城和昌黎两个产区的干红葡萄酒样品,酒样在酿造年份、品种和陈酿方式上有差异。葡萄酒样品经反相C₁₈柱分馏得到9个馏分,低压旋转浓缩至干后,再用与分馏样品等量的模拟酒溶解。随后,葡萄酒及其分馏样品经UV-Visible分析,收集190～1 100 nm波段的光谱吸收值,利用可视化技术处理数据得到供试酒样的光谱指纹图谱。最后,采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD),在指纹图谱差异明显的波段选择检测波长,定性分析葡萄酒和馏分中的单体酚及其衍生物。结果显示,供试干红葡萄酒样品光谱特征的差异在190～600 nm。不同品种干红葡萄酒的光谱数据可视化结果差异不大,但不同年份酒样有明显的区别,主要集中在520 nm的波段,不同产地葡萄酒的差异主要体现在F₈馏分上,不同陈酿方式葡萄酒的可视化特征几乎涵盖整个可视化波段。HPLC-DAD在280,313,365和520 nm波长下定性分析结果揭示了对光谱指纹图谱的特征有影响的单体酚及其衍生物。研究结果表明,采用可视化技术设计的葡萄酒光谱指纹图谱可以区分不同年份、产地和陈酿方式的干红葡萄酒产品。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定N36锆合金中微量钼和铅

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法测定N36锆合金中微量钼和铅的分析方法.讨论了样品溶解、基体效应干扰、谱线选择和观测方式等对测定结果的影响.采用均匀试验设计确定最适合的仪器测定参数,包括等离子气流量、辅助气流量、雾化气流量和等离子体发生器功率.结果表明,锆基体对测定结果有较大影响,在试验中采用基体匹配消除干扰,在试验设计优化的仪器测定参数下,使用N36锆合金样品对方法的精密度与准确度进行验证,相对标准偏差（RSD,n=11）低于5%,加标回收率为93%~104%.所建立的方法快捷、简便、准确,满足核用N36锆合金中微量钼和铅元素的分析要求.     

共轭低聚物中光生分子间电荷转移态的第一性原理研究

本文基于第一性原理中的Heyd-Scuseria-Ernzerh方法研究了单层In_1-xGa_xN的电子结构和光学性质.计算得到单层In_1-xGa_xN的能带结构和态密度（DOS）,发现随着掺杂比例的变化,体系带隙的变化范围是1.8~3.8 eV,表明通过Ga的掺杂可以实现体系带隙值的调节.并且还研究了单层In_1-xGa_xN的介电函数,折射率和吸收系数等光学性质,结果表明随着Ga掺杂浓度的增加,介电函数谱的主峰和吸收谱发生了显著的蓝移.此外,基于能带结构和态密度图谱,对单层In_1-xGa_xN的光学性质进行分析,预测这种材料独特的光学性质在纳米电子学和光学器件中会有广泛的应用.     

考虑热渗效应的有限长圆柱热固结解

在作者已建立的饱和多孔介质耦合非线性热弹性理论基础上,考虑热渗效应,建立了饱和多孔介质耦合热弹性固结方程,并推导了有限长圆柱热固结问题的解析解,进而以温控三轴试验的试样为例进行了算例分析,同时利用COMSOL软件进行了数值模拟,并将解析结果和数值结果进行对比．结果表明：在不排水条件下,影响试样最终孔压大小的参数是：土的泊松比>弹性模量>水的体膨胀系数,渗透系数对孔压变化影响不大,考虑与不考虑水土压缩性不影响孔压的计算;相对线弹性情况,考虑非线弹性膨胀系数随温度变化时的孔压有所下降,轴向应变变化很小．