能谱曲线的平展与量子混沌

指出了在利用能谱曲线分析量子混沌现象时,除了要做能量平展外,还应对曲线参数作平展处理.通过归一能谱曲线的均方根斜率,给出了一个普适的平展参数变量的方法.另外,如能谱曲线有平均倾斜现象,在参数平展前还应做相应的能量移动使其消除.讨论了经过平展处理后的能谱曲线的曲率与Gaspard-Rice-Mikeska-Nakamura无量纲曲率公式的关系. 关键词：     

量子混沌系统中的自旋压缩性质

量子信息是21世纪的一门新兴交叉学科,现已经成为世界关注的热门研究领域.近年来,量子计算机的研究正成为大家十分感兴趣的课题.在寻找量子计算的实现方案过程中,量子混沌引起了研究人员的极大关注,因为在量子计算机执行一些量子运算法则的过程中可能产生量子混沌,并可能破坏量子计算机的运算操作条件.近期有关量子纠缠与量子混沌之间的关系已经有所报道,而自旋压缩作为另外一种典型的纯量子效应,是否也与量子混沌之间存在一定关系呢?讨论了量子混沌研究中一个非常典型的QKT模型,研究了量子混沌系统中自旋压缩的性质.通过数值模拟计算,给出了两种不同定义的自旋压缩系数与混沌系数κ之间的变化关系,结果发现在经典相空间中,如果在规则区域占优势的情况下,当初始自旋相干态波包位于椭圆形中心时,随着时间的演化,系统压缩行为表现得非常强;而对于经典相空间中混沌区域占优势的情况下,初始自旋相干态波包同样位于椭圆形中心,则系统的压缩行为表现得非常弱,说明自旋压缩对相应的经典混沌非常敏感.通过比较还发现,采用Wineland等定义的自旋压缩系数比采用Kitagawa和Ueda等定义的自旋压缩系数对经典混沌更敏感一些,从而得出用自旋压缩可以刻画量子混沌的结论.     

周期驱动的Harper模型的量子计算鲁棒性与量子混沌

以周期驱动的量子Harper(quantum kicked Harper, QKH)模型为例，研究复杂量子动力系统的量子计算在各种干扰下的稳定性.通过对Floquet算子本征态的统计遍历性及其Husimi函数的分析，比较随机噪声干扰和静态干扰对量子计算不同程度的影响.进一步的保真度摄动分析表明，在随机噪声干扰下保真度随系统演化呈指数衰减，而静态干扰下的保真度为高斯衰减，并通过数值计算得到了干扰下的可信计算时间尺度.与经典混沌仿真中误差使状态产生指数分离不同，量子计算对状态干扰的稳定性和仿真模型的动力学特性无关. 关键词： 量子Harper模型 量子计算 量子混沌 保真度     

石墨烯纳米带量子点中的量子混沌现象

在20 mK的极低温下测量了石墨烯纳米带量子点的电子输运性质,观测到清晰的库仑阻塞菱形块和对应量子点激发态的电导峰.对库仑阻塞近邻电导峰间距和峰值进行了统计分析,发现其统计分布分别满足无规矩阵理论描述的Wigner-Dyson分布和Porter-Thomas分布,说明石墨烯纳米带量子点在低温下出现了量子混沌现象.还讨论了这种长方形量子点中量子混沌的可能成因. 关键词： 石墨烯纳米带 量子点 库仑阻塞 量子混沌     

基于量子长短期记忆网络的量子图像混沌加密方案

近年来,图像信息的传输安全性已经成为互联网领域的重要研究方向.本文提出了一种基于量子长短期记忆(quantum long-short term memory, QLSTM)网络的量子图像混沌加密方案.结果发现,因为QLSTM网络具有复杂的结构和较多的参数,应用QLSTM网络对Lorenz混沌序列进行改进,其最大Lyapunov指数比原序列提高2.5465%,比经典长短期记忆(long-short term memory, LSTM)网络改进的序列提高0.2844%,同时在0—1测试中结果更接近1且更稳定,因此QLSTM网络改进的序列具备更优异的混沌性能,更难以被预测,提高了单一混沌系统加密的安全性.运用NCQI (novel quantum representation of color digital images)量子图像表示模型,将原始图像存储为量子态形式,利用QLSTM网络改进的序列分别控制三级径向扩散、量子广义Arnold变换和量子W变换,改变量子图像的灰度值与像素位置,生成最终的加密图像.本文提出的加密方案在统计学特性测试中,实现了RGB三通道平均信息熵均大于7.999,像...     

混沌微扰导致的量子退相干

研究了无限深势阱内两个粒子的耦合导致的量子退相干和量子行为趋近于经典混沌运动的过程．当一个粒子的质量减小时,它对另外一个粒子经典混沌扩散的影响逐渐减小．强混沌机理使得轻粒子的作用类似于噪声,从而有效得抑制另外一个粒子的量子相干性．轻粒子的退相干效应随着有效普朗克常数的减小逐渐增强．在这个过程中,另外一个粒子的量子扩散从动力学局域化行为逐渐过渡到经典极限．当有效普朗克常数足够小时。它的量子扩散与经典混沌扩散相符合．该粒子的线性墒随时间演化迅速趋近于饱和值,并且饱和值随着有效普朗克常数减小以指数函数形式从零趋近于l.     

量子混沌研究中的几个疑难问题

本文对量子混沌研究中的几个疑难问题进行了讨论,着眼于量子体系状态的整体性质,从量子正则变换不变性质的破坏来阐明量子混沌运动的发生,指出量子混沌与经典混沌间存在着明确的对应． Puzzles in studies of quantum chaos are discussed. From the view of global properties of quantum states, it is clarified that quantum chaos originates from the break-down of invariant properties of quantum canonical transformations. There edest precise correspondences between quantum and claedcal chads.     

量子Berry相因子与相位教学

回顾了经典物理和量子力学中的相位问题,着重讨论了量子几何Berry相位及在量子力学中如何进行量子相位教学的问题.     

de Broglie-Bohm formulation of quantum mechanics, quantum chaos and breaking of time-reversal invariance

A recently developed unified theory of classical and quantum chaos, based on the de Broglie-Bohm (Hamilton-Jacobi) formulation of quantum mechanics is presented and its consequences are discussed. The quantum dynamics is rigorously defined to be chaotic if the Lyapunov number, associated with the quantum trajectories in de Broglie-Bohm phase space, is positive definite. This definition of quantum chaos which under classical conditions goes over to the well-known definition of classical chaos in terms of positivity of Lyapunov numbers, provides a rigorous unified definition of chaos on the same footing for both the dynamics. A demonstration of the existence of positive Lyapunov numbers in a simple quantum system is given analytically, proving the existence of quantum chaos. Breaking of the time-reversal symmetry in the corresponding quantum dynamics under chaotic evolution is demonstrated. It is shown that the rigorous deterministic quantum chaos provides an intrinsic mechanism towards irreversibility of the Schrodinger evolution of the wave function, without invoking ‘wave function collapse’ or ‘measurements’     

Perspectives on relativistic quantum chaos

Quantum Chaos has been investigated for about a half century.It is an old yet vigorous interdisciplinary field with new concepts and interesting topics emerging constantly.Recent years have witnessed a growing interest in quantum chaos in relativistic quantum systems,leading to the still developing field of relativistic quantum chaos.The purpose of this paper is not to provide a thorough review of this area,but rather to outline the basics and introduce the key concepts and methods in a concise way.A few representative topics are discussed,which may help the readers to quickly grasp the essentials of relativistic quantum chaos.A brief overview of the general topics in quantum chaos has also been provided with rich references.     

量子力学双语教学研究

从量子力学的教学实践出发,从双语教材的选择、教学方法与手段、考试与考核三个方面讨论了量子力学课程进行双语教学应当注意的问题.     

工科专业的量子力学教学方法探索

主要从量子力学发展史,量子力学概念,多媒体技术运用,以及针对工科专业的实际应用4个方面,对工科专业的量子力学教学方法进行了探索,激发学生学习量子力学的兴趣,提高教学质量.     

Wave chaos in quantum systems with point interaction

We study perturbations of the quantized version ₀ of integrable Hamiltonian systems by point interactions. We relate the eigenvalues of to the zeros of a certain meromorphic function . Assuming the eigenvalues of ₀ are Poisson distributed, we get detailed information on the joint distribution of the zeros of and give bounds on the probability density for the spacings of eigenvalues of . Our results confirm the wave chaos phenomenon, as different from the quantum chaos phenomenon predicted by random matrix theory.SFB 237 Essen-Bochum-Düsseldorf     

Quantum chaos

A quantum system which is allowed to interact with its boundary in a self-consistent way is shown to exhibit chaos. We conjecture that in general genuine wave chaos (decaying autocorrelation functions, exponential sensitivity of wavefunctions to initial wavefunction configurations) can be obtained whenever a wavefield is allowed to modify its confining boundaries in a self-consistent way. We suggest to test this conjecture in the acoustic regime.     

量子力学基本概念教学探讨

用一维无限深势阱中粒子的动态量子模型讨论了态叠加原理和时间与能量的不确定关系原理的意义,指出量子隧穿效应静态模型的疑难,建立了一个隧穿效应动态模型,并讨论了隧穿效应的微观机制.