Wigner function and the entanglement of quantized Bessel—Gaussian vortex state of quantized radiation field

A new kind of quantum non-Gaussian state with vortex structure, termed Bessel-Gaussian vortex state, is constructed, which is an eigenstate of sum of squared annihilation operators a² + b². The Wigner function of the quantum vortex state is derived and exhibits negativity which is an indication of nonclassicality. It is also found that quantized vortex state is always in entanglement. And a scheme for generating such quantized vortex states is proposed.     

基于表面增强拉曼技术的致病菌及其耐药性检测研究进展

随着抗菌药物广泛应用于临床,细菌耐药日益严重。实现快速、高灵敏、准确的细菌及其药物敏感性检测是缓解细菌耐药的关键环节。表面增强拉曼光谱(SERS)具有快速、灵敏、无损等优点,可直接获取分子指纹信息,它已成为一种有效的细菌及其耐药性检测技术。不同种类细菌的分子组成和结构存在差异、抗生素处理前后细菌的特征拉曼信号会发生变化,这为表面增强拉曼光谱技术在致病菌及其耐药性检测中的应用提供了依据。基于分子组成与结构的差异, 结合传统多分类数据分析以及机器学习算法,表面增强拉曼光谱技术可以提供客观的诊断信息。这篇综述回顾了近年来表面增强拉曼光谱技术对于致病菌及其耐药性检测的研究进展, 阐述了当前表面增强拉曼光谱技术应用于致病菌检测面临的问题。首先,讨论了致病菌及其耐药性检测中常用SERS基底的材料和结构：金纳米粒子、银纳米粒子、银包金纳米粒子以及新型纳米材料与纳米粒子结合形成的复合SERS基底。然后,概述了SERS检测中捕获细菌的方法,主要介绍了基于核酸适配体、免疫磁性分离、微流控系统以及静电结合的捕获方法,包括上述捕获方法的原理以及捕获方式,综述了以上捕获方法的研究进展。最后,总结了致病菌SERS光谱的各种数据分析方法,通过光谱预处理,特征提取与分类识别,以及构建致病菌SERS光谱诊断模型,实现致病菌及其耐药性的检测;比较了传统的数据分析方法以及机器学习分析方法,重点介绍了深度学习算法在致病菌及其耐药性SERS检测中的优势与应用。文章也对表面增强拉曼光谱应用于致病菌及其耐药性检测的关键问题进行了讨论,并对基于表面增强拉曼技术的致病菌及其耐药性检测方法进行了展望,以促进表面增强拉曼光谱技术在临床检测中的应用。     

油脂降解培养基优化的遗传算法实验研究

我们运用遗传算法,首次对利用热带假丝酵母降解油脂的培养基优化问题进行了研究。通过5代实验完成了50个实验样本、6种培养基成分、64个浓度水平的优化任务。按照优化后的培养基组成,热带假丝酵母降解油脂的降解率为95．4％,比正交设计法提高了7．63％。实验结果表明：利用遗传算法可优化培养基成分含量,取得更好的效果;遗传算法是一种优于单因素试验法和正交设计法的新型、高效的培养基优化方法。     

相对论的教学要紧扣“相对”

通过强调相对性,介绍一种狭义相对论时空观的教学方法。     

Wigner function and the entanglement of a quantized Bessel-Gaussian vortex state of a quantized radiation field

A new kind of quantum non-Gaussian state with a vortex structure,termed a Bessel-Gaussian vortex state,is constructed,which is an eigenstate of the sum of squared annihilation operators a2+b2.The Wigner function of the quantum vortex state is derived and exhibits negativity which is an indication of nonclassicality.It is also found that a quantized vortex state is always in entanglement.And a scheme for generating such quantized vortex states is proposed.     

点电荷对几种特殊形状平面的电通量

用面积分的方法代替传统的对称性分析方法,求解了点电荷对几种特殊形状平面的电通量问题,给出了普适的表达式。基于这些解析表达式,我们讨论了如下几点：点电荷相对平面处于几个特殊位置时的电通量;点电荷对无限大平面的电通量;点电荷处于平面上的极限情况下的电通量。这些重要结论将进一步明晰与丰富电通量问题的教学研究内容。     

The Wigner distribution functions of coherent and partially coherent Bessel-Gaussian beams

Based on the integral representation of the Bessel functions and the generating function of the Tricomi function,an analytical expression of the Wigner distribution function(WDF) for a coherent or partially coherent Bessel-Gaussian beam is presented.The reduced two-dimensional WDFs are also demonstrated graphically,which reveals the dependence of the reduced WDFs on the beam parameters.     

电解质溶液中牛血清白蛋白分子相互作用的动态光散射研究

溶液中粒子斥与吸引作用力,这种依赖关系可以通过作用参数λ来的扩散系数对浓度的依赖关系主要取决于粒子在溶液中所占的体积分数和粒子间的排表示。本研究利用动态光散射技术测量了不同离子强度下牛血清白蛋白分子的扩散系数,求出了相应条件下的λ值。结果表明,在低离子强度下,λ是正值,蛋白质分子间的作用以排斥力为主,随着离子强度的逐渐增大,λ变为负值,蛋白质分子间的作用以吸引力为主,当离子强度大于0．5mol／L的时候,蛋白质开始发生聚集。利用DLVO理论的两体硬球相互作用模型解释了蛋白质分子间相互作用的变化规律：随着离子强度的增加,静电斥力被屏蔽,范德华分子作用力起主要作用。根据值与离子强度变化的相关性,回归出了蛋白质参数：在实验条件下,蛋白质所带的有效电荷Zr=-9．0e、Hamaker常量AH=2．8kBT。实验结果表明：动态光散射技术可以有效地用来研究蛋白质分子间的相互作用。     

利用光子相关光谱研究蛋白分子相互作用

利用光子相关光谱技术研究了人血清白蛋白分子在不同蛋白浓度和pH值条件下的扩散系数。结果表明库仑力对蛋白质的扩散起主要作用,在等电位点下(pH=5.2)库仑力的影响消失,蛋白质的扩散系数最小;等电点测量出扩散系数随浓度的增加而线性减小,主要原因是蛋白质间的库仑排斥力变小,引力得到相对增强,测得人血清白蛋白的半径为3.44±0.01nm。     

Interaction of pair coherent state with a three-level Λ-type atom and generation of a modified Bessel-Gaussian state with a vortex structure

The evolution of a system state is derived based on the nonresonant interaction of a three-level "Λ" type atom with two cavity modes at a pair coherent state and two classic fields, and a cavity field state is analysed in detail under conditional detecting. It is found that the quantized modified Bessel-Gaussian states as well as the superposition states consisting of the quantized vortex states with different weighted coefficients may be prepared through carefully preparing an initial atomic state and appropriately adjusting the interaction time. The scheme provides an additional choice to realize the two-mode quantized vortex state within the context of cavity quantum electrodynamics (QED).