安培环路定理的拓扑学描述

近年来拓扑学在量子力学中得到了广泛的运用.本文将安培环路定理积分式重新表达为一矢量场在轮胎参数面上的第一类陈数积分.数值模拟展示了该积分值为一整数即第一陈数,其代表矢量场的整体性质:当经历连续变换时,矢量场的局部数值发生改变但整体积分值即陈数仍保持不变;若陈数发生改变,则表明矢量场变换的连续性条件发生破坏,矢量场出现奇点.进一步通过高斯映射将该矢量场从参数轮胎面映射到单位球面上,并给出了第一陈数的直观几何意义.理论和数值结果揭示了安培环路定理的拓扑学本质,表明拓扑概念在经典物理学中也会有广泛应用.     

双模Dicke模型的一级量子相变

多光场与多粒子相互作用的多模Dicke模型不但存在着更为丰富的量子相,而且在量子信息中有着重要的应用.本文运用Holstein-Primakoff变换和玻色扩展法研究双模Dicke模型的基态特性并从理论上发现了一个新的一级量子相变.该相变在实验上可以通过测量平均光子数或原子布居数进行观察.     

Rabi模型的光场压缩

电路量子电动力学的实验实现了光与人造原子的超强耦合相互作用, 相互作用强度与光场频率在同一个数量级.在超强耦合区域, 著名的旋波近似失效, 因此系统的动力学必须用含有反旋波项的Rabi模型描述.本文研究Rabi模型中的光场压缩.数值模拟结果发现, 光场压缩不是随耦合强度线性增加, 而是在合适的超强区域获得最大值.同时, 我们还发现, 较小的反旋波项有助于提高光场压缩.所得结果有利于实验上在超强区域中制备所需的压缩态. 关键词： Rabi模型 超强耦合 光场压缩     

Zigzag边纳米石墨带超导结中的可控0—π相变

文章作者利用实空间格林函数方法研究了超导体-zigzag边纳米石墨带-超导体(SGS)约瑟夫森结中的超导输运行为.结果发现:(1)通过一个外加横向电场可以使该超导结的超流方向发生翻转,即发生超导0-π相变;(2)通过改变纳米石墨带的长度或者其上的门电压,同样也可以使它发生0-π相变,由于可以用外电场方便地控制该超导结0-π相变的发生,使得它有可能在未来的量子计算以及超导电子学中发挥巨大的作用.