关于Berry几何位相理论的推广

对于可参数化时间t的周期Hamiltonian系统,由non–adiabatic到adiabatic–limit的“严格”演变以获得Berry几何相γ_n(C)的问题.结果表明,存在“四种类型”的演变态,它们都可以满足在参数R空间中的同一条闭合曲线C上作这样的“严格演变”,并且还都可以获得同一个Berry几何相γ_n(C);而Berry发现这一几何相γ_n(C)时所考虑和采用的“演变态”,恰好属于本文“四种类型”的“严格”演变态之一的adiabatic approximation情形.据此,可以把Berry几何位相理论推广到本文所研究的“四种类型”的“严格”演变中.     

Berry几何相与量子跃迁

针对Berry几何相的出现所关联的量子能级,微弱变化跃迁的物理背景条件进行分析研究;对严格产生(获得)Berry几何相与这种微弱变化跃迁之间的内在关系作进一步探讨.结果表明:Berry几何相的严格产生都是由系统在演变过程中所出现的量子能级微弱变化跃迁的绝热极限效应所必然导致的结果.     

教学研究:介绍量子力学几个基本概念——兼答《关于量子几何相位的评注》中的几个主要问题

介绍了量子绝热定理的物理含义及成立的条件，认为有关主要献（Aharonov-Anandan,Bohm，孙昌璞等）的表述是正确的，而《关于量子几何相位的评注》^[1]（以下简称《评注》）相应的表述不完全正确。在此基础上，认为这些献和教材（R.Shankar)得出的涉及Berry绝热相位的一些论述（不含Berry绝热相因子的瞬时能量本征态不满足含时Schroedinger方程等）也是正确的，而《评注》的论述与此相反。《评注》认为只有γn(C)才是Berry相位。本作则倾向于把γn（t）叫做Berry绝热相位，而把γn（C）=γn（T）-γn（0）叫做几何相位（geometric phase)^[2]。     

循环量子系统中状态演化的Bloch定理和同步几何相位的统一

对于Hamiltonian随时间作周期变化的量子系统中状态的演化，Bloch定理亦成立，并可据此定义一种新的几何相位———Bloch相位．证明用这种新的几何相位可以把迄今发现的所有同步（即量子态演化一周后获得的）几何相位统一起来，即Bloch相位等于Pancharatnam相位、Aharonov-Anandan相位和Lewis-Riesenfeld相位，并且在绝热条件下化为Bery相位．为此，先对Pancharatnam相位、Aharonov-Anandan相位和Lewis-Riesenfeld相位的定义作等价的改变，使它们变得有物理意义，并把Lewis-Riesenfeld相位和Berry相位推广到简并情形．还讨论了Bloch相位的求解问题 关键词：     

石墨烯中的Berry几何相

用量子绝热定理推导石墨烯中的Berry几何相,结果发现,由于石墨烯特有的基态能级特性,使其出现了π的几何相,这是引起反常量子霍尔效应最根本的原因。     

绝热演化中一般量子态的几何相位

在绝热演化中的几何相位（即Berry相位）被推广到包括非本征态的一般量子态.这个新的几何相位同时适用于线性量子系统和非线性量子系统.它对于后者尤其重要因为非线性量子系统的绝热演化不能通过本征态的线性叠加来描述.在线性量子系统中,新定义的几何相位是各个本征态Berry相位的权重平均.     

双阱结构含时量子输运的微扰论及输运方程

利用Lewis-Riesenfeld不变量理论和与不变量有关的幺正变换方法研究了双阱结构含时量子 输运的微扰论.获得了双阱内含时薛定谔方程的精确解的完备集，在此基础上，把双阱与左 右热库的相互作用作为微挠，获得了双阱结构一阶近似下的输运方程，并在绝热近似下提供 了一种用于研究量子输运过程中几何相因子(Berry相因子)的方法. 关键词： 含时量子输运 输运方程 不变量 几何相因子     

基于有理多项式模型的高分四号卫星可见光通道面阵成像载荷在轨几何定标

针对我国首颗静止轨道高分辨率光学遥感卫星高分四号（GF4）的可见光通道面阵成像载荷,基于成像模型中内外方位元素的相关特性,提出一种基于先验有理多项式（RPC）模型的在轨几何定标方法,以地面控制点的真实像点和基于RPC模型计算的虚拟像点为观测值,在初始的定标参数基础下重建精确的几何定标参数,实现卫星成像载荷系统性几何误差的补偿。本方法完全避免了传统在轨几何定标构建严格几何成像模型中复杂的辅助数据处理和多个成像坐标系统的转换,建模和解算均极为简单,且定标结果可直接应用于基于严格几何成像模型的地面处理系统。通过一组GF4卫星面阵载荷的真实影像数据实验验证了本方法的有效性和模型的合理性,结果表明：本方法可有效补偿成像模型中的系统几何误差,且得到定标结果与基于严格几何成像模型的传统定标方法几乎一致。     

聚合型硼氢化物（BH3）n（n=1—3）的几何结构与光谱的研究

采用不同方法B3P86,B3LYP,MP2和LSDA,结合Dunning的相关一致基组cc-PVTZ,对聚合型硼氢化物（BH3）n（n=1—3）分子的可能几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量（ET）,结合能（EBT）,平均结合能（Eav）,电离势（EIP）,能隙（Eg）,费米能级（EF）等.结果表明：采用密度泛函DFT中的方法B3P86计算的能量最低,结构参数更接近文献值;三种硼氢化物分子基态都为1重态,电子态分别为1A＇,1A和1A;BH3分子的最稳定几何构型为平面三角形结构;B2H6为对称性乙烯式D2h立体结构,H—B之间生成氢桥式三中心双电子键;B3H9为C3ν立体结构,也生成氢桥式三中心双电子键,但三个氢桥三中心双电子键彼此隔离.最后分析了三种氢化物的红外和拉曼光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等特性,说明（BH3）n（n=1—3）三分子中B2H6最稳定,H—B桥键键长比端键更长,最强峰红外光谱强度最大.     

Born-Oppenheimer近似下谐振子场驱动电磁模系统的Berry相和Hannay角

研究了Born-Oppenheimer近似下谐振子场驱动电磁模系统的Berry相和Hannay角, 通过理论计算得到了其表达式, 并讨论了这二者之间的半经典关系.结果表明, 这一量子Born-Oppenheimer复合系统的Berry相包含两部分: 第一部分与通常几何相的定义相同, 另一项则是由耦合造成的有效规范式引入的.这一量子修正可以被看作一个等效的Aharonov-Bohm效应.不仅如此, 其对应经典系统的Hannay角的定义中也存在类似的现象. 由此可见, 这一复合系统的Berry相与Hannay角之间也存在半经典关系, 并与文献[16] 中通常情况下的半经典关系相同.此外, 上述理论也可以运用于解决产生中性原子的人造规范势等物理问题. 关键词： Berry相 Hannay角 量子经典对应 Born-Oppenheimer近似     

Dynamic and Geometric Phase Formulas in the Hestenes-Dirac Theory

We examine the dynamic and geometric phases of the electron in quantum mechanics using Hestenes' spacetime algebra formalism. First the standard dynamic phase formula is translated into the spacetime algebra. We then define new formulas for the dynamic and geometric phases that can be used in Hestenes' formalism.     

Operating a geometric quantum gate by external controllable parameters

A scheme to perfectly preserve an initial qubit state in geometric quantum computation is proposed for a single-qubit geometric quantum gate in a nuclear magnetic resonance system. At first, by adjusting some magnetic field parameters, one can let the dynamic phase be proportional to the geometric phase. Then, by controlling the azimuthal angle in the initial state, we may realize a geometric quantum gate whose fidelity is equal to one under cyclic evolution. This means that the quantum information is no distortion in the process of geometric quantum computation.     

Geometric Phase of a Coupled System

In this contribution, my main attention is paid to the study of the geometric phase ora two-level system.Asymptotic expansion of the eigenvalue and analytic information are obtained. The results are illustrated with an application to a specific atomic system.     

Geometric Phases Corrected by Stochastic Dephasing

We analyze the effect of stochastic dephasing on geometric phases. The result implies that the correction of geometric phases relies on not only the fluctuation of the random variable in the stochastic process, but also the frequency of the system.     

Geometric phase for degenerate states of spin-1 and spin-1/2 pair

The geometric phase of a bi-particle model is discussed. One can drive the system to evolve by applying an external magnetic field, thereby controlling the geometric phase. The model has degenerate lowest-energy eigenvectors. The initial state is assumed to be the linear superposition or mixture of the eigenvectors. The relationship between the geometric phase and the structures of the initial state is considered, and the results are extended to a more general model.      

Geometric Quantum Computing and Dissipation Models

Based on a simple periodical external field model, we investigate the impact of standard Leggett's dissipation on the Berry's phase, which is necessary for any practical implementation of geometric phase gate. It is found that the environmental noise, including the thermal and vacuum parts, could lead to a decaying term in the matrix of Berry's phase, which corresponds to the decoherence process of a qubit as a function of both time and temperature. A new type of two-level-system reservoir is also discussed, it is shown that the decaying term only depends on time, but not on temperature. A concrete case is exhibited by using the 1D Ohmic function.     

几何相位的伽利略变换性质

对几何相位的伽利略变换性质结果表明：通常实验中所测量体系的几何相位的确是伽利略不变的.但一般量子体系的几何相位不具有伽利略不变性.还仔细考察了几何相位在伽利略boost作用下变化的物理起源.文章最后通过对假想实验的分析，进一步证明几何相位对参考系的依赖并不意味着相应物理可观测量的非伽利略协变性.     

Critical entanglement and geometric phase of a two-qubitmodel with Dzyaloshinski--Moriya anisotropic interaction

We consider a two-qubit system described by the Heisenberg XY model with Dzyaloshinski--Moriya (DM) anisotropic interaction in a perpendicular magnetic field to investigate the relation between entanglement, geometric phase and quantum phase transition (QPT). It is shown that the DM interaction has an effect on the critical boundary. The combination of entanglement and geometric phase may characterize QPT completely. Their jumps mean that the occurrence of QPT and inversely the QPT at the critical point at least corresponds to a jump of one of them.     

关于Lewis-Riesenfeld相位和量子几何相位

评注了《大学物理》21 23一文关于量子几何相位与Lewis相位论述与《物理学报》48 2018一文的结论有极大不同.指出前者对Lewis导出的相位与量子几何相位关系的错误陈述，而后者的结论是正确的. 关键词： 量子几何相位 不变量方法 Lewis-Riesenfeld相位     

光学超构表面中的复合相位调控

超构表面是一种二维的超构材料,能在平面上实现对光波相位、振幅、偏振等参数的灵活调控。相位型超构表面可突破经典折反射定律,使得光场调控不再依赖于曲面光学元件,为实现光学系统的平面化、集成化和多功能化提供了有效途径。特别地,通过对传输相位和几何相位协同调控,能够有效解决传统超构表面存在的功能单一、带宽受限、可调谐性差等原理性问题。文章介绍了复合相位调控的实现原理和方法,以及复合相位超构表面的典型应用及特点,最后对复合相位超构表面的未来研究方向进行了总结和展望。