半导体光电探测器响应度测试装置的研制

分析了半导体光电探测器光谱响应度的测试原理;研制了一套波长为０．４～１．１μｍ的光谱响度测试装置。该装置采用双光路替代法,可以测试绝对光谱响应度、相对光谱响应度和量子效率,并可减小光源不稳定性对测试结果的影响,最终给出了测试结果比对。     

用于GaAs太阳能电池的NaYF4中Tb3+-Er3+耦合对的光谱转换

观测到一种以Tb³⁺-Er³⁺进行光谱转换的量子剪裁现象。一个高能紫外光子(Tb³⁺的⁷F₆→⁵L₁)被量子剪裁成两个低能光子:一个是近红外光子(Er³⁺的⁴I_9/2→⁴I_15/2),另一个是蓝色光子(Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₆),它们两个 都可以被GaAs太阳能电池有效地吸收。量子剪裁效率高达188%,接近理论极限的200%。从Tb³⁺(⁵L₁→ ⁵D₄) 到Er³⁺(⁴I_15/2→⁴I_9/2)的能量传递的能量失配是237 cm^-1,比NaYF₄中的声子能400 cm^-1小,能量传递是近共振的。Tb³⁺施主间的能量迁移可以近似地用扩散模型处理, 从Tb³⁺-Er³⁺对之间能量传递的初始过程发现,偶极-偶极相互作用占主导地位。     

原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠特性

本文研究将两个二能级原子分别注入耦合腔A和B中,并且原子与腔场发生共振相互作用的情况.采用Negativity熵度量两子系统间的纠缠,利用数值计算方法研究了两个原子之间、腔内原子与腔场之间和两个腔场之间的纠缠性质.讨论了腔场间的耦合强度对纠缠特性的影响.研究结果表明:随腔场间耦合的增强,两原子间的纠缠增强,而原子与腔场间和两腔场间的纠缠减弱. 关键词： 量子光学 二能级原子 耦合腔 量子纠缠     

三个耦合腔系统中的纠缠特性

本文研究将三个二能级原子分别囚禁在耦合腔A, B和C中, 腔中原子与腔场发生共振相互作用的情况. 采用Negativity熵度量两子系统间的纠缠, 通过数值计算给出了两个原子之间和两个腔场之间的纠缠演化. 讨论了腔场间的耦合强度对纠缠特性的影响. 研究结果表明: 原子间的纠缠与腔场间的耦合系数间存在非线性关系. 另一方面, 相邻腔场腔A和腔B间, 以及腔B和腔C间的纠缠随腔场间的耦合系数增大而减弱, 但非相邻腔场腔A和腔C间的纠缠却随腔场间的耦合系数增大而增强.     

光子回声量子存储器中非均匀展宽频谱对存储效率的影响

本文提出了一个利用光子回声技术探究非均匀展宽频谱线形(如高斯、洛伦兹分布)对存储效率影响的简捷方法。我们发现当信号光脉冲的持续时间与介质频谱线宽的乘积远大于1时,可将分布函数的傅里叶变换近似成狄拉克函数,使得研究非均匀展宽频谱对存储效率的影响变得非常容易;通过计算发现不同线形分布达到最佳存储效率的光学深度有所不同,频谱线形趋于均匀时达到最优存储效率的存储介质光学深度最小。该研究对实验上实现最优化光量子态存储具有指导意义。     

原子与耦合腔相互作用系统中的量子失协

本文研究由两个全同的二能级原子和耦合腔构成的系统,利用Dakic等提出的几何量子失协的度量方法,采用数值计算方法计算了系统中两原子间和两腔场间量子失协的演化.讨论了原子间初始纠缠度和腔场间耦合系数变化对几何量子失协演化的影响.研究发现:随腔场间耦合系数的增大,量子失协周期性演化的频率增大;随原子间初始纠缠度的增大,两原子间的关联增强,两腔场间的关联减弱.     

碱液修饰对硅纳米线阵列电池光谱响应的影响

采用金属催化化学腐蚀法在p型(100)硅基底上制备了硅纳米阵列,然后用碱溶液对纳米线阵列进行修饰。分别研究了碱液修饰对硅纳米线阵列形貌、光电性质的影响。研究表明: 与绒面及纳米线阵列相比,碱修饰30 s硅纳米线阵列的表面分散均匀,反射率降低;光谱响应度显著提高,并且出现最大量子效率对应波长红移现象。最后,详细讨论了碱液修饰硅纳米线阵列电池对光谱响应的影响机制。     

利用双光子过程实现量子信息转移

提出了一个利用耦合双原子同时与大失谐的双光子Jaynes-Cummings模相互作用实现量子信息转移的方案.通过控制原子与腔场的相互作用时间及量子位的旋转操作角,可以实现原子与原子之间及原子与腔场之间的量子信息转移,而包含在欲转移量子态上的信息可被完全擦除. 关键词： 二能级原子 双光子Janeys-Cummings 模型 量子信息转移 偶极-偶极相互作用     

耦合腔系统中的三体纠缠演化

研究由耦合腔和四个全同的二能级原子构成的系统中三体纠缠态纠缠量的演化. 四个原子分别囚禁在单模耦合腔A和B中, 并且原子通过单光子跃迁与腔场发生共振相互作用. 采用纠缠张量方法, 通过数值计算研究了每个腔中三体纠缠的演化. 讨论了原子与腔场间的耦合强度对三体纠缠演化的影响. 研究结果表明: 原子与腔场间的两体纠缠强于原子间的两体纠缠, 每个腔中的三体纠缠是两体纠缠相干叠加的结果.     

双光子过程耦合腔系统中的纠缠特性

研究了双光子过程原子与耦合腔相互作用系统,给出了系统总激发数等于2时态矢的演化。采用负本征值来描述两个子系统间的纠缠,利用数值计算方法研究了系统中原子与原子间、腔场与腔场间和原子与腔场间的纠缠特性。讨论了腔场间的耦合强度变化对纠缠特性的影响。研究结果表明:随着腔场间耦合的增强,两原子间的纠缠增强,但原子与腔场间和两腔场间的纠缠却减弱。     

频率变化场与原子相互作用系统中原子的信息熵压缩

利用J-C模型,考虑场频率随时间以正弦函数形式作小量变化,在旋波近似下,研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中原子的信息熵压缩特性.利用数值计算方法给出原子的信息熵压缩因子随时间的演化曲线.研究结果表明:原子的信息熵仅在演化的初期呈现压缩效应,初始的原子分布角、光场强度和场频率随时间的变化对原子的信息熵压缩有明显影响.场频率随时间的变化对原子的信息熵压缩因子的演化具有调制作用,随场频率变化的幅值增大,调制作用增强,压缩效应减弱.     

原子与弱相干腔场相互作用系统中的量子特性

考虑腔场处于弱相干态的情况,研究了两个全同的二能级原子与耦合腔相互作用系统中原子的偶极压缩和原子间的纠缠特性。研究结果表明,随耦合腔耦合系数增大,原子的偶极压缩减弱。另一方面,随耦合腔耦合系数增大,原子间的纠缠也减弱,这一结果与耦合腔处于真空态的情况相反。     

对被囚禁原子质心运动基态波包的有效分束

文章简要地介绍了原子干涉现象及原子光学的发展历史和现状.在对各种不同的原子干涉仪工作原理进行简单总结之后,文章描述了包括文章作者在内的研究小组一项最新的理论工作. 这个工作提出了一个对被囚禁原子质心运动基态波包进行有效分束的物理方案.     

对被囚禁原子质心运动基态波包的有效分束

文章简要地介绍了原子干涉现象及原子光学的发展历史和现状．在对各种不同的原子干涉仪工作原理进行简单总结之后，文章描述了包括文章作者在内的研究小组一项最新的理论工作．这个工作提出了一个对被囚禁原子质心运动基态波包进行有效分束的物理方案．     

频率变化场J-C模型中的量子态保真度

利用Jaynes-Cummings模型,考虑场频率受微扰的情况,在旋波近似下研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中量子态保真度的演化.利用数值计算方法给出量子态保真度随时间的演化曲线.研究了场频率随时间正弦函数形式变化对系统、光场和原子的量子态保真度演化的影响.结果表明:场频率随时间正弦函数形式变化对系统和光场的量子态保真度的演化的影响很小,但对原子的量子态保真度的演化有显著影响.     

多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

利用全量子理论，研究了M个二能级原子分别与M个多模光场依赖于强度耦合的相互作用过程.结果表明，控制原子穿越腔场的时间，能够实现量子纠缠信息的传递与保持，即t₁=π/(2λ)时，原子和腔场中的纠缠态可以相互交换，其结果利用数值计算原子纠缠度得以证明；当t₂=π/λ时，原子和腔场中的纠缠态可以各自保持.     

The Spectral Gap of the Ferromagnetic XXZ-Chain

We prove that the spectral gap of the spin- ferromagnetic XXZ-chain with HamiltonianH=–_x S^{(1)}_xS^{(1)}_{x+1}+S^{(2)}_xS^{(2)}_{x+1}+\Delta S^{(3)}_xS^{(3)}_{x+1}, is given by -1 for all 1. This is the gap in the spectrum of the infinite chainin any of its ground states, the translation invariant ones as well asthe kink ground states, which contain an interface between an up and a down region.In particular, this shows that the lowest magnon energy is not affected by the presence of a domain wall. This surprising fact is a consequence of the SU _q (2)quantum group symmetry of the model.     

On the Spectral Behaviour of a Non-self-adjoint Operator with Complex Potential

We consider the non-self-adjoint Anderson operator with a complex potential as a pseudo-ergodic operator in one spatial dimension and use second order numerical ranges to obtain tight bounds on the spectrum of the operator. We also find estimates for the size of possible holes contained in the spectrum of such an operator.      

Modeling Spectral Properties in Stationary Processes of Varying Dimensions with Applications to Brain Local Field Potential Signals

In some applications, it is important to compare the stochastic properties of two multivariate time series that have unequal dimensions. A new method is proposed to compare the spread of spectral information in two multivariate stationary processes with different dimensions. To measure discrepancies, a frequency specific spectral ratio (FS-ratio) statistic is proposed and its asymptotic properties are derived. The FS-ratio is blind to the dimension of the stationary process and captures the proportion of spectral power in various frequency bands. Here we develop a technique to automatically identify frequency bands that carry significant spectral power. We apply our method to track changes in the complexity of a 32-channel local field potential (LFP) signal from a rat following an experimentally induced stroke. At every epoch (a distinct time segment from the duration of the experiment), the nonstationary LFP signal is decomposed into stationary and nonstationary latent sources and the complexity is analyzed through these latent stationary sources and their dimensions that can change across epochs. The analysis indicates that spectral information in the Beta frequency band (12–30 Hertz) demonstrated the greatest change in structure and complexity due to the stroke.     

频率变化场多光子J-C模型中的量子态保真度

利用多光子J-C模型,考虑场频率随时间以正弦函数形式作小量变化,在旋波近似下,研究了二能级原子通过多光子跃迁与单模辐射场相互作用时的量子态保真度的演化。利用数值计算方法给出了量子态保真度随时间的演化曲线。研究结果表明:场频率随时间正弦函数形式的变化对系统和光场的量子态保真度的演化影响很小,但对原子的量子态保真度的演化具有显著的影响;原子的量子态保真度的演化受场频率变化的调制,场频率振荡的幅值u越大,调制作用越强,在场频率振荡的幅值u大于一定值后,量子态保真度将按场频率周期性的变化规律作周期性振荡;原子初始状态的分布对原子量子态保真度的演化也具有明显的影响。