Finite-size analysis of eight-state continuous-variable quantum key distribution with the linear optics cloning machine

We propose a method to improve the secret key rate of an eight-state continuous-variable quantum key distribution(CVQKD) by using a linear optics cloning machine(LOCM). In the proposed scheme, an LOCM is exploited to compensate for the imperfections of Bob's apparatus, so that the generated secret key rate of the eight-state protocol could be well enhanced. We investigate the security of our proposed protocol in a finite-size scenario so as to further approach the practical value of a secret key rate. Numeric simulation shows that the LOCM with reasonable tuning gain λ and transmittance τcan effectively improve the secret key rate of eight-state CVQKD in both an asymptotic limit and a finite-size regime.Furthermore, we obtain the tightest bound of the secure distance by taking the finite-size effect into account, which is more practical than that obtained in the asymptotic limit.     

改变光子晶体表面结构对负折射透射光强的影响

以砷化镓圆形介质柱在空气中构成二维六边形排列结构的光子晶体为例,利用时域有限差分法模拟研究了光子晶体表面结构改变对负折射透射光强的影响.模拟结果表明：针对同一结构光子晶体,在可产生负折射现象的入射光频率范围,改变光子晶体表面两侧圆形介质柱的半径和顺向侧移两侧表面最外层圆形介质柱都会均对负折射透射光强产生影响.     

Four-State Modulation in Middle of a Quantum Channel for Continuous-Variable Quantum Key Distribution Protocol with Noiseless Linear Amplifier

We characterize a modified continuous-variable quantum key distribution(CV-QKD)protocol with four states in the middle of a quantum channel.In this protocol,two noiseless linear amplifiers(NLAs) are inserted before each detector of the two parts,Alice and Bob,with the purpose of increasing the secret key rate and the maximum transmission distance.We present the performance anal.ysis of the new four-state CV-QKD protocol over a Gaussian lossy and noisy channel.The simulation results show that the NLAs with a reasonable gain g can effectively enhance the secret key rate as well as the maximum transmission distance,which is generally satisfied in practice.     

Lattice Dynamics of Potassium－Doped Single－Walled Carbon Nanotubes

We calculate the vibrational properties of potassium-doped single-walled carbon nanotubes within lattice dynamical theory. The results show that the frequency of high-frequency Raman mode E29 for K5C40 downshifts to 1553cm^-1, which is in agreement with the value for highly doped samples with effective composition KC8.Moreover, the specific heat curves have a turnover at 22 K, originating from the saturation of K atoms vibrational modes at low energy.     

改变光子晶体表面结构对负折射透射光强的影响

以砷化镓圆形介质柱在空气中构成二维六边形排列结构的光子晶体为例,利用时域有限差分法模拟研究了光子晶体表面结构改变对负折射透射光强的影响.模拟结果表明:针对同一结构光子晶体,在可产生负折射现象的入射光频率范围,改变光子晶体表面两侧圆形介质柱的半径和顺向侧移两侧表面最外层圆形介质柱都会均对负折射透射光强产生影响.     

基于六水氯化钙的单相变材料热二极管的实验研究

基于相反传热方向上相变程度不同引起的传热形式和系数差异设计的相变材料热二极管被认为是有潜力的热管理器件.然而多种材料的使用或仅依靠数值模拟的研究使其结构复杂或理想化,降低了其实际应用的可能性.因此,本文结合材料固液相变和自然对流过程的传热形式和传热系数变化,提出了一个仅含有CaCl₂·6H₂O单相变材料的简单热二极管结构,并制备了相应的器件,搭建了稳态热通量测试系统用于实验研究,其测量结果与文献记载值相近,具有良好的准确度,实验研究了冷热端温差和正反传热方向对热二极管热整流效果的影响规律.结果表明:热二极管的热通量随冷热源温差的减小而降低,正向和反向分别沿逆重力和重力方向时,热整流比最高可达1.58,最佳冷源温度范围为20—25℃,接近室温,所提出的相变材料热二极管结构在建筑节能和热管理等方面具有一定的应用潜力.     

带边缘驱动的214单元单压电变形镜仿真与实验

为了提高用于天文自适应光学系统的单压电变形镜的校正能力,提出了一种直径为75 mm且包含214个单元的带边缘驱动的单压电变形镜,单压电变形镜的边缘由数个压电堆栈执行器支撑.首先,通过有限元方法对变形镜进行仿真建模,分析比较三点、六点能动支撑对变形镜性能的影响.之后制备了三点、六点边缘驱动的变形镜样机.最后,利用波前传感器测试了边缘执行器对低阶像差的校正能力.实验结果表明:在0~100 V电压下,三点能动支撑与六点能动支撑变形镜均可重构大于12μm的倾斜像差,对应的归一化残余误差小于0.06,六点致动对像散和三叶草像差也具有较好的校正能力,证明边缘执行器可提高单压电变形镜的校正能力.     

带树枝状侧链聚苯乙炔的合成与结构表征

合成了带树枝状聚苯甲醚修饰基团的苯乙炔单体,在Rh[(nbd)Cl2]2催化剂的作用下得到了侧链带聚苯甲醚树枝的新型聚苯乙炔衍生物,用红外吸收光谱、核磁共振谱、紫外可见吸收光谱和凝胶渗透色谱表征了聚合物的结构.发现聚合物的重均分子量达到了57300,在氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃等有机溶剂中有良好的溶解性能.由于侧链上聚苯甲醚树枝体积庞大,聚合物主链采取立构规整的顺-顺式构象,紫外可见吸收光谱在440nm附近出现了显著的共轭主链的吸收肩峰;立构规整的顺-顺式构象使树枝状侧链形成了对主链保护的"夹套效应",聚合物热分解温度从聚苯乙炔母体的225℃提高到295℃.     

用带不同侧链的双取代聚乙炔衍生物增溶多壁碳纳米管

采用不同的双取代聚乙炔与多壁碳纳米管复合,通过π-π相互作用和聚合物链缠绕实现了对碳纳米管的增溶.这种方法对碳纳米管的结构没有损害,而且包覆到碳纳米管表面的双取代聚乙炔也显示了自身的荧光发射特性.     

通过点击化学策略合成双取代功能性聚炔

我们报道利用叠氮基团与乙炔中间体（P2）的侧链端炔的1,3-偶极环加成反应实现双取代聚乙炔的后功能化（P3）的合成路线的设计和实验探索.其中聚乙炔前驱物（P2）由侧链带有三甲基硅乙炔的初级聚乙炔（P1）通过去硅化反应得到.P1由特殊设计的乙炔单体在WCl6-Ph4Sn催化作用下聚合得到.该单体有两个乙炔键,其中之一由三甲基硅封端.本文探索了两种合成路线,即＂两步法＂（目标聚合物P3从初级聚合物P1经由中间体P2得到）与＂一锅法＂（由P1一锅反应直接得到P3,中间体P2未经分离与纯化）.实验结果表明＂一锅法＂更简便,且目标产物P3-1比两步法得到的产物P3-2具有更高的纯度与分子量.聚合反应与聚合物结构通过凝胶色谱（GPC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）与核磁共振氢谱（1HNMR）进行表征.