基于量子Fisher信息测量的实验多体纠缠刻画

量子Fisher信息在量子度量与量子信息领域的研究中至关重要,然而在实验中的提取却十分棘手,尤其是对于大尺度的量子系统.这里我们发展了利用测量量子态间重叠的方式来高效提取量子Fisher信息的方法,对于纯态而言,这种方法只需要在量子系统中引入一个额外的辅助比特并施加单次测量即可实现.相对于以往的量子Fisher信息提取方法,需要更少由测量带来的时间资源消耗,因此高效且具有扩展性.我们将这种方法应用于经历量子相变的三体相互作用系统中多体纠缠的刻画,并使用核磁共振量子模拟器实验展示了该方案的可行性.     

铷-氙气室原子磁力仪系统磁场测量能力的标定

本文针对微弱磁场精密测量问题,在自主研制的铷-氙气室原子磁力仪系统上,探讨了两种磁场测量的方式,分别实现了对交流磁场与静磁场的测量,并对它们的磁场测量能力进行了实验标定.交流磁场测量原理是基于测量外磁场对~(87)Rb原子极化的影响,实验标定结果为在2100 Hz频率范围内磁场测量的灵敏度约为1.5 pT/Hz~(1/2),带宽约为2.8 kHz;静磁场测量原理是基于测量铷-氙气室内超极化~(129)Xe的拉莫进动频率,实验上首先测得超极化~(129)Xe的横向、纵向弛豫时间分别约为20.6和21.5 s,然后通过标定给出静磁场测量精度约为9.4 pT,测量范围超过50μT.相比无自旋交换弛豫原子磁力仪,该磁力仪在同一体系内实现了交流磁场与静磁场的测量,且交流磁场测量具有更大的带宽,静磁场测量可在地磁场下正常工作,将有望应用于地磁测量、基础物理等方面的研究.     

多量子比特核磁共振体系的实验操控技术

随着量子信息与量子计算科学的发展,量子信息处理器被广泛地用于量子计算、量子模拟、量子度量等方面的研究.为了能在实验上实现这些日益复杂的方案,将量子计算机的潜能转化成现实,需要不断提高可操控的量子体系比特位数,实现更复杂的量子操控.核磁共振自旋体系作为一个优秀的量子实验测试平台,提供了丰富而又精密的量子操控手段.近几年来在此平台上进行了不少的多量子比特实验,发展并积累了一系列的多量子比特实验技术.本文首先阐述了核磁共振体系多量子比特实验中的实验困难,然后结合7量子比特标记赝纯态制备以及其他有关实验,对多比特实验过程中应用到的实验技术进行介绍.最后对核磁共振体系多量子比特实验技术方向的进一步研究进行了总结和展望.     

核磁共振中的量子控制

近年来, 随着量子信息科学的发展, 对由量子力学原理描述的微观世界的主动调控已成为重要的前沿研究领域. 为构造实际的量子信息处理器, 一个关键的挑战是: 如何对处于噪声环境下的量子体系实现一系列高精度的任意操作, 以完成目标量子信息处理任务. 为此, 人们将经典系统控制论的思想方法延伸到量子体系的领域, 提出了大量的量子控制方法以及相关的数值技术(如量子优化控制、量子反馈控制等), 并取得了丰富的研究成果. 核磁共振自旋体系具备成熟的系统理论和操控技术, 为量子控制方法的实用性研究提供了优秀的实验测试平台. 因此, 基于核磁共振的量子控制成为量子控制领域的重要方向. 本文简要介绍了量子控制的基本概念和方法; 从系统控制论的角度对核磁共振自旋体系的基本原理和重要控制任务做了阐述; 介绍了近些年来在该领域发展的相关控制方法及其应用; 对基于核磁共振体系的量子控制的进一步的研究做了几点展望.     

金属钼酸类催化剂在双氧水作氧化剂下选择性氧化烯烃和醇（英文）

用水热法制备了几种金属钼酸类化合物,并用X射线衍射(XRD)对这些化合物进行了表征.同时将这些金属钼酸类化合物作为双金属催化剂应用到烯烃和醇的选择性氧化中,探究了它们的双金属结合作用.实验发现在烯烃到醛的反应中这些金属钼酸类化合物存在双金属结合作用,且相比于单金属催化剂或其他钼酸类催化剂,由金属Co和Mo结合的钼酸钴,表现出很好的结合作用.在探索过程中,发现在醇到相应的羰基化合物的反应中,这种双金属催化剂也表现出了很好的效果(选择性为100%),这为以后催化氧化烯烃和醇提供了一种双金属结合的方法.     

远程态制备和远程态测量用核磁共振实验实现

量子隐形传态利用一最大的纠缠通道,经过局域操作和经典通讯(LOCC),将任意一未知量子态从发送者(Alice)传送到远处的接收者(Bob),消耗一个纠缠比特(ebit)和两个经典比特(bit),即1ebit+2cbit*1qubit.     

含苯并五元环方酸衍生物的二阶非线性光学性质的理论研究

利用从头算HF/6-31G*方法对用苯并五元环取代的方酸衍生物体系SQ1～SQ15进行几何构型优化和电子结构计算. 以优化后的构型为基础, 应用ZINDO方法计算电子光谱. 同时应用从头算CPHF/6-31G*方法和半经验FF/AM1, FF/PM3, FF/MNDO等有限场方法计算了分子的二阶非线性光学系数β_μ. 研究几何结构、电子结构和前线分子轨道能与β_μ之间的关系, 为设计性能优良的有机非线性光学材料提供理论指导, 并对这四种计算方法的结果进行了比较.     

皂土催化剂上芳烃的硝酸酯硝化反应的区域选择性研究

研究了酸性皂土催化剂上硝酸烷基酯硝化芳烃烷基苯方法的区域选择性。反应具有强对位选择性硝化能力,如甲苯的硝酸正丙酯硝化,产物邻对比例可达到0.58,较硝硫混酸的1.67显著降低。催化剂可循环使用。催化特性通过化学分析、FTIR、XRD和ESCA讨论。该方法在合成硝基芳烃化合物领域具有环境和经济双重意义。     

火焰原子吸收分光光度法测定改性粘土催化剂中的铜

以无机天然粘土或用金属离子交换处理粘土制备的改性粘土作为固体酸催化剂 ,因其具有选择性好、廉价、易再生及无环境污染等特点 ,正成为目前绿色化学研究的热点 ,特别是经离子交换制备的改性粘土应用于芳烃的选择性硝化反应的研究 ,已取得较大的进展。该改性固体酸催化剂中改性元素的含量常影响催化剂的性能 ,但对改性粘土催化剂中改性元素的含量的测定却未见报道。微量铜的测定常采用紫外可见分光光度法 [1] 和原子吸收分光光度法 [2 ]。本文对经铜元素改性的粘土催化剂进行处理 ,采用了火焰原子吸收分光光度法 ,直接测定了铜元素的含量[3…     

两种互补性的核磁共振实验验证

玻尔互补性[1,2]通常能表述为任何量子体系至少有两种不能同时被观察的客观性质.