在磁场中运动诱导的偶极子量子相位

在磁场中运动诱导的偶极子量子相位尉海清韩汝珊（北京大学物理系，北京１００８７１）１９９５年９月，美国《物理评论通讯》（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔ）第７５卷第２０７１页上发表了由北京大学物理系韩汝珊教授指导他的学生尉海清完成的一篇介观物理量子相位方面的...     

部分相干幂指数相位涡旋光束的传输特性研究

本文针对部分相干幂指数相位涡旋光束的传输特性开展研究,首先建立了部分相干幂指数相位涡旋光束的传输理论模型;然后,仿真研究了部分相干幂指数相位涡旋光束在自由空间和ABCD光学系统中的传输特性,研究结果表明部分相干幂指数相位涡旋光束在自由空间传输时,拓扑荷数、幂指数和相干长度都对光强的分布有着一定的影响,而随着传播距离的增大光斑的面积逐渐增大;当光束在聚焦系统中传输时,只有拓扑荷数和幂指数的变化会影响光强的分布,而相干长度对光束整体强度的分布没有太大的影响,只影响了光斑的质量.本文研究成果揭示了部分相干幂指数相位涡旋光束的传输特性,为其在光学捕获等领域的应用打下了理论基础,对促进新型光场调控理论及应用研究具有重要的意义.     

广义Kerr介质奇偶相干态中相位算符的压缩性质

利用S.M.Barbett和D.T.Pegg提出的测量相应算符，研究了存在广义Kerr介质时，奇偶相干态中测量相位的二阶和高阶压缩性质。着重讨论了广义Kerr介质的非线性阶数m对奇偶相干态中测量相位压缩的影响。结果表明：在广义Kerr奇偶相干态中，测量相位算符存在间歇性的偶数阶CS类压缩和双偶数阶CN类压缩，压缩的深度与非线性介质的阶数m、|α}^2及δ有关。     

介观物理的粒子自旋轨道耦合和量子几何相位

本文较系统地但并非全面地讨论粒子的自旋轨道耦合。从基本概念到在介观物理的一些应用,特别着重讨论了自旋轨道耦合和量子几何相位的关系,也从作者的观点评论现代文献的一些有关问题和概述作者及其研究合作者的一些工作。本文讨论很大部分内容并不局限在介观尺度,而是相当普通的,可供物理各个领域研究参考。     

介观物理的粒子自旋轨道耦合和量子几何相位

本文较系统地但并非全面地讨论粒子的自旋轨道耦合。从基本概念到在介观物理的一些应用,特别着重讨论了自旋轨道耦合和量子几何相位的关系,也从作者的观点评论现代文献的一些有关问题和概述作者及其研究合作者的一些工作。本文讨论很大部分内容并不局限在介观尺度,而是相当普通的,可供物理各个领域研究参考。     

“介观”物理中的量子弹道输运和相干输运

 随着分子束外延技术的进步以及光学和电子束微刻技术的日臻完善,目前人们已能制造具有高电子迁移率的亚微米尺度的微结构器件。在毫K的低温下,高迁移率材料中的电子,接连两次非弹性散射间所走过的平均距离,称作电子的相位相干长度,可达到微米以上,超过微结构的尺度。这种系统的物理性质完全受电子的量子力学相干性所支配。由此,物理学中又开辟了一个新的分支领域,即“介观”(mcsoscopic)物理学。所谓“介观”系统,是指它的尺度与宏观系统相比显得足够小,但与原子-分子系统相比又足够大,是介于两者之间。“介观”系统中的电子输运过程,不能够用通常的求宏观系统的统计平均的方法来处理,而是表现为量子相干输运和量子弹道输运。     

时间序列散斑干涉场中相位函数的计算

散斑干涉或电子散斑干涉计量应用于连续运动或变形物体时,就会产生一个时变的散斑干涉场,通过摄像系统连续地采集这一时变散斑场,可获得一系列时间序列散斑干涉图,通过对序列散斑图上各点在时间轴上光强值的变化进行分析,提出了一种基于时间序列的分析方法,用以提取干涉场的相位值,进而获得物体全场变形信息。     

纯随机相位板散斑去相关光学相干层析成像

光学相干层析成像（OCT）的图像质量会受到散斑噪声的影响,限制了OCT在临床诊断中的应用。叠加取平均是一种降噪的常用方法,作为相干噪声,散斑降噪的关键在于降低用于叠加的图像之间的散斑相关度。提出了一种基于纯随机相位板的散斑去相关OCT系统（PSD-OCT）。利用纯随机相位板调制样品光的波前相位以实现散斑去相关,从而为采用叠加取平均降低OCT图像噪声的方法提供低相关数据。成像实验证明了纯随机相位板能够降低散斑相关度,提升叠加图像的散斑信噪比,使得生物样品的精细结构更为清晰明显。与传统OCT的相关叠加相比,PSD-OCT的去相关叠加可以大幅降低散斑噪声从而增强OCT图像的视觉可见性,且无需搭建复杂系统,具有广泛的生物医学成像应用前景。     

双stub介观环结构中的电子输运特征

采用量子波导理论研究了双stub介观环结构中电子输运特性。结果表明电子透射系数随stub的长度和环的大小而周期地振动,对环的周长和stub的长度做适当的调整,能使电子输运达到100%。并且比较了单stub介观环结构和双stub介观环结构对电子输运的影响,发现双stub的介观环结构对电子输运调制要比单stub介观环结构好。理论研究不仅对基础物理而且对量子器件研究均有重要意义。     

介观物理基础和近期发展几个方面的简单介绍

低维和介观物理系统的研究是当前凝聚态理论的一个重要方向.文章将从回顾介观物理中的几个基本概念开始,就近年来在量子点、二维电子气和介观物理系统中的电子关联效应等几个方面的研究,简略地介绍介观物理的新发展和机遇.     

介观物理基础和近期发展几个方面的简单介绍

低维和介观物理系统的研究是当前凝聚态理论的一个重要方向.文章将从回顾介观物理中的几个基本概念开始,就近年来在量子点、二维电子气和介观物理系统中的电子关联效应等几个方面的研究,简略地介绍介观物理的新发展和机遇.     

基于光场的超快相干电子源产生及调控研究进展(特邀)

光与物质之间的相互作用是自然界中最基本的物质相互作用之一,这种动力学的完全可视化需要时间上的阿秒分辨率和空间上的原子级分辨率.超短相干电子源是实现这一目标的重要方法.本文介绍了利用各种光场如射频、太赫兹、可见光来产生、相空间调控甚至表征这种超短相干的高品质电子源的重要进展,并主要总结了其在四维超快电子显微镜方面的技术突...     

Contact effect in the dynamic electron transport of a two-probe mesoscopic conductor

Based on the self-consistent electron dynamic transport theory for multi-probe mesoscopic systems, we calculate the distribution of internal potential, charge density, and ac conductance of a two-probe mesoscopic conductor with wide trapezoid reservoirs, and study the contact effect. The results show that including the contact effect can make a significant difference to the frequency-dependent electron transport properties. In the nonzero frequency case, the internal potential and the charge density are complex with extremely small imaginary parts. Importantly, the imaginary part of the charge density gives rise to a real ac conductance (admittance), which corresponds to the charge-relaxation resistance.     

多体效应对纳米器件传输电流的影响

纳米尺寸电子系统的研究与单电子库仑阻挡（COULOMB BLOCKADE）结构，单电子三极管，分子开关的实现和应用有着十分密切的关系．近年来关于纳米系统电流传输性质的研究引起了越来越多的关注．曾经普遍应用的LANDAU-DFT方法计算出的电流与实验结果相差几个量级，     

扶手椅型C3B纳米带:结构稳定性、电子特性及调控效应

单层C₃B是典型的类石墨烯二维材料,已在实验上成功制备.采用密度泛函理论方法(DFT)研究了扶手椅型单层C₃B纳米带的结构稳定性、电子性质及物理调控效应,计算结果表明:对于裸边纳米带,如果带边缘全由C原子组成(AA型),则电子相为半导体;两个带边缘均由C与B原子混合组成时(BB型),则纳米带的电子相为金属;而纳米带的一边由C原子组成、另一边由B与C原子混合构成(AB型),则纳米带的电子相为金属.这说明纳米带边缘的B原子对于纳米带成为金属或半导体起决定作用.而对于H端接的纳米带,它们全部为直接或间接带隙半导体.H端接的纳米带载流子迁移率一般比裸边纳米带低,这与它们较大的有效质量及较高的形变势有密切关系.同时发现半导体性质的纳米带对物理调控非常敏感,特别是在压应变和外电场作用下,纳米带的带隙明显变小,这有利于对光能的吸收和研发光学器件.     

相干原子束-相干腔场相互作用系统中量子信息的交换传递

利用演化因子给出了相干原子束与相干腔场相互作用系统的演化规律.研究了其相互作用过程,结果表明:量子信息不但可以在相干原子与相干腔场之间相互交换,而且可以在不同相干腔场之间传递.还发现:在普遍情况下,信息交换传递的条件与原子跃迁的频率(ωa,k)及其相对相位(ξ)、光场的频率(ωf,k)及其相对相位(η)、原子与光场的耦合强度(g)和相互作用时间(t)等均有关,但当原子与光场发生共振相互作用时,其条件仅与g、t有关.     

学术与生活：A Matter of Tradition

2006年5月下旬,在德国德勒斯登（Dresden） 的马克斯·普朗克复杂系统物理研究所举办了一个 ＂Quantum Coherence,Noise and Decoherence in Nanostructures＂国际研讨会,作为主办人之一的 Andrei Zaikin教授（University of Karlsr...     

Mesoscopic entangled coherent states implemented with a circuit quantum electrodynamics system

We show a scheme to generate entangled coherent states in a circuit quantum electrodynamics system, which consists of a nanomechanical resonator, a superconducting Cooper-pair box (CPB), and a superconducting transmission line resonator. In the system, the CPB plays the role of a nonlinear medium and can be conveniently controlled by a gate voltage including direct-current and alternating-current components. The scheme provides a powerful tool for preparing the multipartite mesoscopic entangled coherent states.     

用声学模拟研究凝聚态问题

去年人们认识到经典的声学系统可用来研究凝聚态物理的两个前沿领域,其原因是声学系统的机械波和量子系统的电子波满足同样的波动方程。因此可以建造模拟凝聚态系统显著特征的宏观声学系统,从而直接测量本征值、本征函数和其他性质。这些测量在凝聚态系统中即使不是不可能的,也是非常困难的。目前正在研究的是安德尔孙定域的非弹性效应和准晶体的一些性质。 安德尔孙定域是本征函数中的指数形定域。是由一个随机位势中波的长矩离相位相干引起的。凝聚态物理中的一个难题是处理无序的一维导线中的电子波,它牵涉到电子和声子的非弹性散射,后者能产生定