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量子比特可借助于各种物理量进行编码，例如，光子的极化态，原子的自旋态等．为了使量子比特实际有用，它们与外部世界的随机耦合（退相干效应）必须被尽力避免．光子在传输的进程中本征退相干效应极小．但是，当光信号在光纤中传输时，它的强度会衰减．衰减的程度随传输距离以指数方式增大，例如，15km衰减到1／2，100km衰减到1／100．对于经典通信来说，中继器起放大信号的作用．但是，经典中继器不能被用于量子通信，因为它的噪声太大，以至于产生太多的错误量子比特．正在被研发的量子中继器，实际上是一个量子微处理器．它能够存储和处理一个一个的量子比特，并保证量子态的高保真复现。     

低维材料的热导率

一根导热棒 ,如果在它的两端存在温差 ,便会有热量从高温端流向低温端 .这种能量在固体中的传输 ,不是沿着棒按照直线路径完成的 ;其间 ,导热声子将遭遇到频繁的碰撞 ,从而产生热阻 .表征材料导热性能的物理量是热导率κ[单位是W /(m·K) ],而传输的热流密度 jQ(W /m2 )与温度梯度成正比 ,即 jQ=-κdT/dX .如果声子在传输过程中不经历散射 ,则不论导热棒多长 ,jQ 将不依赖于温度梯度 ,而仅仅取决于两端的温差 .引入声子平均自由程l ,经典理论给出 ,κ =(1/3)Cvl,其中C是单位体积材料的热容 ,v是声子的平均速度 .在低温下 ,对于无杂质缺…     

高压增氧T′相R_2CuO_(4+δ)(R=Nd～Tm)低温磁性研究

T′相R2CuO4稀土铜氧化合物由于尺度效应而产生弱铁磁性行为已经被人们关注,报导了通过高温高氧压(6GPa,1000℃)合成稀土T′相R2CuO4(R=Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Tm)化合物的结构和磁学性能。磁化率曲线显示,在低温下所有的高压增氧R2CuO4样品都出现新的低温弱铁磁性反常行为,转变温度在28K附近。新的低温弱铁磁性行为是由于CuO2面上微量氧空穴的掺入,使处于反铁磁有序CuO2面形成局域化的铁磁性团簇造成。实验证明新发现的低温弱铁磁性行为与尺度效应产生弱铁磁性行为属于完全不同的物理机制。结果还预示T′相R2CuO4稀土铜氧化合物很难通过空穴掺杂而实现超导。     

动感观星——火星2003年极亮

 2003年是“火星年”,火星与地球之间的距离将达到57000年以来的极小。美国、俄罗斯和欧盟相继发射火星探测航天器、以便使用最小的推力成本实现人类弄懂“火星兄弟”的夙愿。按照天文台预告,8月27日18时火星距地球最近,8月29日2时火星冲日,火星的亮度将达到-29等。我们知道,星等越低,看上去越亮:1等星的亮度是2等星的251倍,是3等星的2512倍,……是6等星(肉眼刚刚可以看到的星)的2515(=100)倍。     

永磁式室温磁制冷机所能提供的最大制冷

处于永磁铁磁极之间的磁工质其内部的磁场强度H由磁铁工作点,工质形状,以及工质温度等多种因素决定。铁磁工作物质的磁化强度在居里温度附近变化剧烈,由此对永磁铁工作点产生的影响不能忽略。综合以上考虑,本文导出金属Gd叠片插入NdFeB磁极之间所引起的熵变,以及绝热磁化所发生的温度改变。进而以旋转式室温磁制冷机为例,给出1kgGd所能达到的最大制冷功率。这对预测室温磁制冷机的应用前景是很有意义的。     

哪些发现在100年后仍具有影响力

1905年爱因斯坦的4篇著名文章，在100年后的今天仍然具有强大的生命力，人们不禁要问，近期的哪些发现在2105年仍然不会被人遗忘？最近，《Physics World》的记者向一些活跃在物理学前沿的科学家提出了上述问题。     

超流研究的历史回顾

回顾了超流发现的历史，介绍了超流的一些现象、理论以及新近的研究结果。强调指出超流与超导一样是一种宏观量子现象。     

更快、更高、更强——2001年的超导研究

 在2001年,全世界的科技工作者为量子论诞生100周年和诺贝尔奖颁发100周年举行了一系列庆祝活动。在《科学美国人》杂志的一篇纪念文章中,作者列举了33项展示量子论神奇力量的重大发现,这其中有8项与超流-凝聚有关。它们是1911年超导电性的发现,1924年玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的预言,1938年超流的发现,1957年BCS超导理论的提出,1973年核磁共振成像用于医疗诊断,1980和1982年整数和分数量子霍尔效应的发现,1986年铜氧化物高温超导体的发现和1995年BEC的实现。     

研究超固体的新方法

所谓超固体（supersolid）是这样一类物质，它们自身具有互斥的性质：一方面是刚性晶体，长程空间有序；另一方面，又象是自由流动的超流体．对于超固体的研究历史，可以追溯到1969年，Andreev and Lifshitz研究了晶体中格点空位的作用．他们提出：在极低温下，空位有可能在整个晶体范围内退局域化，形成玻色-爱因斯坦凝聚；尽管原子排列规则有序，超流行为仍可能在其中发生．在实验室中观察超固体行为的研究努力，持续了35年．2004年，美国宾州大学的Kim E等报告了关于超固体的第一个实验证据．加压4^He被置于一个扭摆容器中，当样品被冷却到175mK以下，实验者观察到扭摆转动惯量的突然下降．定量的估计表明，样品中大约有1％的组分停止了随固态氦的震荡，或者说有1％成为超流．不过，其中的机制，迄今尚无共识．