Bernoulli泛函上典则酉对合的扰动

量子Bernoulli噪声(QBN)是平方可积Bernoulli泛函空间上的湮灭和增生算子,满足一种等时的典则反交换关系(CAR),在开放量子系统的研究中有着重要应用.该文研究一类与QBN有关的典则酉对合的扰动,从算子谱理论的观点分析了这类扰动作为算子的谱,精确得到了它们的谱和点谱,并给出了相应的特征子空间的构造.作为应用,该文也讨论了以此类扰动作为演化算子的抽象量子游荡,得到了该抽象量子游荡的无穷多个平稳分布.     

量子微腔中三能级原子的准绝热动力学过程的研究 *

把高阶量子绝热近似理论(HOAA)与Born-Oppenheimer(BO)近似有机地结合起来,建立了一套处理快-慢自由度复合量子系统演化的准绝热近似方案.以原子质心运动对原子中电子-光场系统动力学影响的高阶效应作为实例,分析了驻波场中三能级原子质心运动对于原子缀饰态准绝热演化过程的影响.讨论了非绝热因素在原子跃迁过程中的一级非绝热近似.     

实验观察压缩量为10db的非经典强度相关光场

本文用负反馈半导体激光器产生非经典强度相关光场,用准平衡检测器测量具有非经典强度相关的两个光束之间强度差的量子涨落.实验观察到强度差(I₂—I₁)的量子噪声被降低到标准量子极限SQL(即散弹噪声极限)以下90％(10db),这种量子噪声的压缩,在0.2—3.0MHz频带内均可观察到.本文还对实验方法进行了量子理论分析.     

量子孤子的噪声极限及准相干态

基于量子非线性SchrÖdinger方程的严格解和量子孤子态的定义,分析了光孤子的量子噪声,得出其局域粒子数和正交位相分量的噪声的最低极限,证明其不可能低于相干态下相应值,即对基孤子态该力学量的起伏不可能被压缩.还进一步表明,局域粒子数和正交位相分量取最低噪声的态均为准孤子相干态,在该态下量子孤子的波包扩散和相位扩散效应可以忽略.     

量子系统辨识与参数估计

量子信息的飞速发展对人们调控量子系统的能力提出了更高的要求,而对量子系统进行辨识与参数估计是进行量子控制的基本且重要的环节.本文综述量子系统辨识和参数估计这一方向,侧重于量子度量学、量子层析、量子滤波和量子噪声谱学4个分支,介绍其问题建模、分析工具、求解方法及不同的应用等.     

对角量子信道纠错码空间的存在性与构造

通过量子信道的Kraus算子,提出了对角量子信道的概念,证明了对角量子信道的一些性质:一个量子信道成为对角量子信道的充要条件是所有对角矩阵都是它的不动点;同一对角量子信道的所有压缩矩阵具有相同的秩;一个对角量子信道不可纠错的充要条件是其压缩矩阵是行满秩的.进而证明了一个对角量子信道在整个空间上可纠错当且仅当其压缩矩阵为1秩阵.最后,利用一个具体例子给出了构造对角量子信道的码空间的一种方法.     

周期量子系统中状态演化的Bloch定理和一种新的量子相位

在具有周期Hamilton量的量子系统中,含时Schrodinger方程存在相对于时间坐标的Bloch函数形式的解,它们构成解空间的正交归一基.据此可以定义一种新的量子相位.称为Bloch相位.这种相位是特殊的Aharonov-Anandan相位,并当瞬时本征能的简并度不随时间变化时,在绝热近似下化作Berry相位.对上述一般结论不仅做了论证,并以在匀角速旋进的磁场中的自旋磁矩为例作了具体计算.     

任意量子位Grover量子搜索算法的NMR脉冲序列的理论设计及NMR实验验证

Grover量子搜索算法是目前量子计算理论和实验中研究最广泛, 而且已被核磁共振(NMR)实验所验证的一种量子算法. 提出了多量子算符代数理论(Miao X. Mol. Phys. 2000, 98: 625), 设计了任意量子比特的Grover算法的NMR实验脉冲序列, 即NMR量子计算程序, 并用NMR实验验证了其中2个量子比特的Grover算法计算程序, 初步表明了多量子算符代数理论的正确性.     

自组装InAs/GaAs量子点材料和量子点激光器

利用分子束外延技术和Stranski_Krastanow生长模式 ,系统研究了In(Ga)As GaAs,InAlAs AlGaAs GaAs,In(Ga)As InAlAs InP材料体系应变自组装量子点的形成和演化 .通过调节实验条件 ,可以对量子点的空间排列及有序性进行控制 ,并实现了InP衬底上量子点向量子线的渡越 .研制出激射波长λ =96 0nm ,条宽 1 0 0 μm ,腔长 80 0 μm的InAs GaAs量子点激光器 ,室温连续输出功率大于 1W ,室温阈值电流密度 2 1 8A cm2 ,0 .5 3W室温连续工作寿命超过 30 0 0h .     

RTT关系与长程自旋链模型

证明了具有Yangian对称性的长程互作用可积链模型族必定可以由RTT关系导出 ,从而将这类模型完全纳入Yang-Baxter系统 .讨论具有一般性 ,同时也给出了满足RTT关系的转移矩阵T(u)的量子行列式产生Hamilton量的一般方案     

基于XOR和量子傅里叶变换的多量子图像秘密共享方案

安全的图像数据共享是无线网络中一个值得探索的课题.本文提出了一种基于异或(XOR)和量子傅里叶变换的多量子图像秘密共享方案.在共享过程中,首先,通过XOR运算操作对一个量子秘密图像进行预处理;其次,通过哈希函数生成的密钥对这些图像做进一步处理;最后,通过执行量子傅里叶变换(QFT)得到一个共享图像.在恢复阶段,只有当所有参与者都在场时,秘密图像才能被恢复.同时给出了实现该秘密共享方案的量子线路图.实验结果表明,该方法在共享过程和恢复过程中都具有良好的安全性.此外,该方法在共享图像生成和秘密图像恢复方面的计算复杂度较低.     

InAs/GaAs单电子量子点量子比特的失相率

在有效质量包络函数理论近似下, 计算了InAs/GaAs量子点的参数相图，确切定义了InAs/GaAs量子点的参数的范围,使得该量子点能作为二能级量子系统用于量子计算；发现静电场能够有效延长消相干时间，当外加静电场超过20 kV/cm时，消相干时间能够达到毫秒量级. 这些结果有助于未来实现固态量子计算.     

SU(1,1)型双输入量子系统能量最优控制

基于极大值原理,讨论了在李群SU(1,1)上演化的量子系统的能量最优控制问题,针对正常极值和非正常极值两种不同情形,分别给出了双输入时最优控制的解析表达式.所研究的系统是一类在非紧李群上演化的典型量子系统,可用其来描述大量实际物理问题.     

量子广义Kac-Moody代数的整形式

主要讨论一阶量子广义Kac-Moody代数U_q(2α)的结构,其中a∈Z0.在此基础上,刻画了量子广义代数U_q(g)的另一种整形式.     

原子核自旋陀螺仪的基本原理

介绍了一种基于K-~3He comagetometer原理的新型核自旋陀螺仪.这种陀螺仪精度提高的空间大,因此对它的研究具有重要意义.在comagnetometer中,系统状态演化的方程较为复杂,在简化的Bloch绘景下,给出了comagnetometer的输出信号与陀螺仪转动角度的关系.最后,将系统状态演化的方程推广到量子滤波方程,通过连续测量和量子反馈控制的方法,达到提高系统的稳定性和测量灵敏度的目的.     

原子激光量子相干性的强光调控

在量子动力学的框架下,提出一种新的利用强入射光控制原子激光相干性的方法.与旋转波近似的情形不同,证明了：输出的原子激光束将会随时间演化而呈现一些非经典性质,如亚Poisson分布和正交分量的压缩效应.特别是,通过适当地调节初始射频（RF）场的相位,还可以实现输出稳定而更加明亮的压缩相干原子激光束.     

基于改进量子遗传优化的模糊C均值聚类图像分割

针对模糊C均值聚类算法对初始聚类中心值敏感和抗噪声能力差的问题,提出一种基于改进的量子遗传优化初始聚类中心的算法,改进双链编码的量子遗传算法增加了全局搜索能力,改变传统的FCM算法计算迭代慢和易陷入局部极值的问题.同时引入空间邻域信息,利用加权隶属度矩阵建立适应度函数来改善对噪声的鲁棒性,实验结果表明,算法具有很好的分割效果和较强的抗噪能力.     

强偶合自旋系统的积算符理论

本文把积算符理论发展用于解析求解强偶合自旅系统(I-1/2)的时间演化,它以下面两个事实为基础:强偶合自旋系统的Hamilton量是一个零量子算符,零量子算符作用到任一个p-量子算符上,所得结果仍为p-量子算符,且可表成一组p-量子算符基的线性组合,而对强偶合自旋系统的Hamilton量施行零量子算符的幺正变换,使其化为仅由零量子纵向磁化及自旋有序算符的线性组合.由此可实现解析求解强偶合自旋系统的时间演化.     

多量子弛豫时间的直接测量

本文建议在演化期使给定阶的多量子相干性弛豫衰减,并使之确定探测期容许的单量子相干性的幅度.因此,可以用一维谱Hahn回波直接测量自旋体系的多量子弛豫时间.这种方法避免了费时的二维谱,并易于消除外加恒定场非均匀性的影响,实验省时、结果准确.本文对于AX_n(n=1-3)体系研制了选择性地探测各阶多量子弛豫时间的方法.由测量的结果推算得出体系的交叉相关性,这是单量子弛豫研究不可能获得的宝贵信息.     

关于(f,T)-相容对(B,H)和_H~HYD中的Hopf代数

本文定义了(f,T)-相容对(B,H),利用这样的相容对可以给出一个辫子张量 范畴和一个量子Yang-Baxter方程的解,并且通过扭曲Hopf代数B的乘法,构造 Yetter-Drinfeld范畴中HHyD的Hopf代数.