热声热机

热声热机(Thermoacoustic Engine)是一种把热能转换成声能或者说声波等形式的机械功的装置。像其他许多热机一样,它可以逆向运行而作为制冷机,即利用声能将热量从低温热库输向高温热库。热声热机的高运行频率减少了热传导并且无需任何气室。与许多其他热机不同,除了工作流体本身,热声热机没有任何活动部件。     

从混合态构造相应的系统-热库纠缠纯态的新方法

在量子统计学和低温物理学中,常用密度算符(或混合态)来表示物理系综.本文旨在提出一个新方法能将混合态转化为系统与热库相纠缠的量子纯态,这样做不但可以彰显环境对系统的影响,探寻新的物理态,尤其是纠缠态,而且能将求系综平均的复杂计算转化为较为简洁的求纯态平均.我们的新方法是将相干态和有序算符内的积分理论结合起来,就可直接将混合态扩充为自由度加倍的纯态.     

原子与热库相互作用系统中的三体纠缠特性

利用Ket-Bra纠缠态方法,求解了原子与热库相互作用系统中的密度矩阵主方程,得到了密度矩阵的演化表达式.考虑三个二能级原子独立与热库相互作用的情况,利用负本征值度量三体纠缠,研究了系统中原子间的三体纠缠特性.采用数值计算方法,讨论了热库平均光子数和原子自发辐射率对原子间三体纠缠特性的影响.研究结果表明:随原子自发辐射率和热库平均光子数的增大,原子间的三体纠缠衰减加快.     

两类纠缠相干态的非定域性及其演化

利用Bell CHSH不等式研究了一纠缠相干态的量子非定域性及其在真空热库中的演化，结果表明，非定域性与相因子有关，在特定的相位因子选择下，相干振幅趋于无穷时，可达到最大非定域度。在真空热库中非定域性随时间演化逐渐减弱至消失。     

耗散量子隧道系统中的形变效应与热库维数的关系

本文利用微扰及变分法研究了耗散量子隧道系统中热库声子波函数的形变效应,发现形变与热库的维数有关。随着维数降低,一方面形变效应增大,另一方面形变效应对量子隧道系统的影响变得更为显著。 关键词：     

耗散环境下原子-库场相互作用系统中原子的偶极压缩特性

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了处于真空库和热库中原子系统的偶极压缩特性,讨论了原子的初态以及热库的平均光子数对原子偶极压缩特性的影响.研究表明:真空库中,初始处于基态和激发态的叠加态原子,当激发态的粒子布居概率少于基态时,原子的偶极压缩无限接近于零而永远不消失;反之,原子的偶极压缩将在有限的时间内消失;热库中,不管原子初始处于什么态,其偶极压缩都在有限的时间内消失,并且随着热库的平均光子数的增大而消失得越快。     

非旋波近似中两能级原子与热库相互作用时原子的消相干特性

两能级原子与外部环境（热库）相互作用时,采用非旋波近似,研究原子与热辐射场单光子和双光子作用过程,利用小系统与库耦合行为的量子理论,计算原子约化密度矩阵非对角元,分析原子状态的消相干特性。     

居中热库蛙跳算法的大尺度模拟测试

分子动力学模拟一个必不可少的要素是对运动方程的准确高效积分. 尽管在动力学传播框架内的现代计算工具中大量使用了传统的蛙跳算法,研究表明蛙跳算法仍然可以进一步改进以获得更好的性能. 居中控温方案中蛙跳的改进版本(蛙跳-middle)实现了更高的精度和效率,即使积分时间步长扩大了几倍,也能保持稳定的动力学传播. 本文使用常规和增强采样模拟中对两个积分算法(蛙跳和蛙跳-middle)进行大尺度模拟测试,旨在标定由时间步长引起的全局性质(例如,详细的势能项)的变化行为以及复杂系统的实际模拟中的局部可观察量(例如,自由能变化或键长). 测试集由六个化学和生物相关系统组成,包括$N$-甲基乙酰胺和A₇-T₇DNA中二面角翻转的构象变化、丙二醛内的分子内质子转移、苯和苯酚针对T4溶菌酶L99A的结合自由能计算、乙胺醇低共熔溶剂中的羟基键长变化以及蓝光受体蛋白的势能计算. 所有结果显示蛙跳-middle积分算法中时间步长引起的误差较小. 蛙跳-middle相对传统蛙跳积分算法的性能提高对于全局属性比局部可观测量更大. 总体而言,目前的工作结果表明,在实际化学和生物系统的模拟中,应优先应用蛙跳-middle算法以获得准确的热力学行为和性质.     

两能级原子与热库以任意强度耦合时原子相干特性研究

研究两能级原子与热库(热辐射场)相互作用。对于任意强度耦合的情况，给出求解原子约化密度矩阵的方法。针对实例，分析原子约化密度矩阵非对角元，通过计算得到消除消相干时外加驱动场所必须满足的特性方程。     

纠缠薛定谔猫态的非局域性及其在热库中的演化

利用Bell-CHSH(Clauser-Horne-Shimony-Holt）不等式研究了两种纠缠的光学薛定猫态的量子非定域性及其在真空热库中的演化。计算表明，最大纠缠的薛定谔猫态具有最大非定域性。在真空热库中随着时间的演化，两种纠缠态的量子非定域性逐渐减弱直至消失。