脉冲信号作用下介观LC电路的量子效应

讨论了介观LC电路在外加脉冲信号作用下量子态的变化,指出当脉冲信号宽度是某个最小量的整数倍时,系统的量子态保持不变;最小量的值和电路参数有关 关键词： 介观LC电路 脉冲信号 量子态     

交流源作用下介观RLC电路系统量子态随时间的演化

根据量子不变量理论，同时考虑介观电容器极板间电子波函数的耦合作用和电路的耗散,研究介观RLC电路系统在交流电流源作用下动力学的演化过程，并且得到描述系统量子态随时间的演化算符.进一步的分析结果表明，介观RLC电路系统的波函数将由任意的初态演化到一般的压缩态. 关键词： 介观RLC电路 交变电源 不变量理论 时间演化算符     

介观RLC电路的量子效应

将介观电容器看作介观隧道结,对介观RLC电路作了相应的量子力学处理.研究了介观RLC电路系统的量子态演化.研究表明:考虑介观电容耦合效应的影响,介观RLC电路系统将由初始的Fock态演化到压缩Fock态,并讨论了电荷及磁通在压缩Fock态下的量子涨落.     

介观RLC并联电路量子效应

研究了介观RLC并联电路系统量子态随时间的演化，结果表明，在外加电源作用下，有耗散的RLC并联电路，系统将由初始的真空态演化到压缩态。     

交流源作用下介观RLC电路系统量子态随时间的演化

根据量子不变量理论,同时考虑介观电容器极板间电子波函数的耦合作用和电路的耗散,研究介观RLC电路系统在交流电流源作用下动力学的演化过程,并且得到描述系统量子态随时间的演化算符.进一步的分析结果表明,介观RLC电路系统的波函数将由任意的初态演化到一般的压缩态.     

声子库的量子态对介观电路量子特性影响的研究

考虑电子与声子间相互作用,研究了两种声子库纯初始态(正则系综与粒子数态)下耗散介观电路的动力学特性.长时间极限下(t→∞)：当环境处于热平衡态时,电路系统中的电流和电荷的平均值只与电路所处初始量子态中的平均值有关,与环境无关;环境初态为粒子数态时,电荷与电流平均值随时间的演化特性与环境初始处于热平衡态下时完全一样,表明介观电路中的电荷与电流的平均值与环境量子态的某组占有数无关.电路中电流和电荷的量子涨落不仅与系统的初态有关,还与系统所处环境的量子态及温度有关.一般地说,电路系统与环境的纠缠会 关键词： 介观耗散电路 声子库 量子初态 量子态纯度     

声子库的量子态对介观电路量子特性影响的研究

考虑电子与声子间相互作用，研究了两种声子库纯初始态(正则系综与粒子数态)下耗散介观电路的动力学特性.长时间极限下(t→∞)：当环境处于热平衡态时，电路系统中的电流和电荷的平均值只与电路所处初始量子态中的平均值有关，与环境无关；环境初态为粒子数态时，电荷与电流平均值随时间的演化特性与环境初始处于热平衡态下时完全一样，表明介观电路中的电荷与电流的平均值与环境量子态的某组占有数无关.电路中电流和电荷的量子涨落不仅与系统的初态有关，还与系统所处环境的量子态及温度有关.一般地说，电路系统与环境的纠缠会     

介观LC电路零状态响应的完全解

采用代数动力学规范变换方法，求出含时变电压源的介观LC电路量子态随时间演化算符的精确解.研究了介观LC电路的零状态响应问题，求出电荷与电流对输入电压信号的零状态响应的完全解，结果表明介观LC电路系统具有线性时不变特性，且电荷与电流的零状态响应与宏观LC电路的结果相同.     

介观RLC电路在热真空态下的量子涨落

利用热场动力学的方法研究了介观RLC电路在具有热噪声的真空态下电荷和磁通(电流)的量子涨落.从而得到了有限温度下这一电路在热真空态下的量子涨落与温度的关系.结果表明,介观RLC电路的量子涨落不仅与电路中的元件参量和电路的共振频率ω有关,而且与温度T有关.温度越高,介观RLC电路的量子噪声越大 关键词： 介观RLC电路 热真空态 量子涨落     

用热场动力学理论研究介观电路的Wigner函数

利用热场动力学及相干热态表象理论,重构了有限温度下介观RLC电路的Wigner函数,研究了有限温度下介观RLC电路的量子涨落.借助于Weyl-Wigner理论讨论了有限温度下介观RLC电路Wigner函数的边缘分布,并进一步阐明了Wigner函数边缘分布统计平均的物理意义.结果表明: 有限温度下介观RLC电路中电荷和电流的量子涨落随着温度和电阻值的增加而增加,回路中的电荷和电流之间存在着压缩效应,这种量子效应是由于系统零点振动的涨落而引起的; 有限温度下介观RLC电路Wigner函数边缘分布的统计平均正好是储存在介观RLC电路中电容和电感上的能量.     

非耗散介观LC电路中电荷和电流的压缩与反压缩效应

利用全量子理论,对非耗散介观LC电路中电荷和电流的压缩与反压缩效应进行了详细的讨论.结果表明:1)通过保持非耗散介观LC电路的固有频率不变,而使电感参量作阶跃函数变化,就可将介观LC电路由初始的真空态经相干态而演化到压缩相干态;并由此进一步分别制备出电荷与电流的压缩最小测不准态;2)通过控制电感参量的改变,可使电荷与电流的量子涨落呈现出压缩与反压缩效应.     

Squeezing Effects of a Mesoscopic Dissipative Coupled Circuit

We study the quantum effect of a mesoscopic dissipative-coupled RLC circuit of the capacitances. We find that if the quantum dissipative system is in the vacuum state at the initial time, it will evolve to a squeezed coherent state under the effect of an external pulse source because of the presence of the coupling and damping.     

时谐LC电路的量子效应

根据Lewis-Risenfeld的量子不变量理论,研究了时谐LC电路的量子效应。结果显示:由于电路参数随时间变化,在含时相干态下LC电路中电荷和电流量子涨落的不确定度乘积不可能达到最小值h^-2/4。     

介观电路压缩态的热动力学研究

利用信息理论和密度矩阵，分析研究了频率随时间变化的介观LC电路中的相干态及压缩态。通过与密度矩阵相关算符，我们将相干态、压缩态的出现与电路的初始条件联系起来。结果显示：系统量子态的演化和初始状态密切相关。一般来说，由于环境温度的影响，初始处于某一激发态的介观LC电路系统会演化到压缩态；在低温下，让电路参数作阶跃变化，如果跃变前后电路的谐振频率不变，则能够制备出压缩最小测不准态。     

感性神经元模型及其动力学特性研究

神经元的大小属于介观尺度范围,本文考虑神经元的电感特性,建立了由细胞膜电感、膜电容、钾离子忆阻器和氯离子电阻构成的神经元经典电路模型和介观电路模型.利用经典电路理论和介观电路的量子理论,推导了在外部冲击激励下神经元细胞膜电压响应的表达式.将枪乌贼神经元的电生理参数代入膜电压表达式并计算可知,两种模型下的膜电压均先增大后减小,最后达到零值的静息状态,且其能量主要集中在0—30 Hz的脑电频率范围内.进一步比较发现,介观电路模型下膜电压的峰值及达到峰值所需的时间(达峰时间)均低于经典电路模型下的值,并与枪乌贼轴突受到刺激后的实验结果更接近,说明介观电路模型更能反应神经元受到刺激后的生理特征.基于介观电路模型,随着外部激励强度的增加,膜电压的峰值增加且达峰时间变短.膜电压峰值及达峰时间等参数更易受神经元膜电容的影响.神经元的介观电路模型对于理解神经元受到刺激后的兴奋性,推动受大脑功能启发的量子神经网络的发展等具有重要意义.     

感性神经元模型及其动力学特性研究

神经元的大小属于介观尺度范围,本文考虑神经元的电感特性,建立了由细胞膜电感、膜电容、钾离子忆阻器和氯离子电阻构成的神经元经典电路模型和介观电路模型.利用经典电路理论和介观电路的量子理论,推导了在外部冲击激励下神经元细胞膜电压响应的表达式.将枪乌贼神经元的电生理参数代入膜电压表达式并计算可知,两种模型下的膜电压均先增大后减小,最后达到零值的静息状态,且其能量主要集中在0—30 Hz的脑电频率范围内.进一步比较发现,介观电路模型下膜电压的峰值及达到峰值所需的时间(达峰时间)均低于经典电路模型下的值,并与枪乌贼轴突受到刺激后的实验结果更接近,说明介观电路模型更能反应神经元受到刺激后的生理特征.基于介观电路模型,随着外部激励强度的增加,膜电压的峰值增加且达峰时间变短.膜电压峰值及达峰时间等参数更易受神经元膜电容的影响.神经元的介观电路模型对于理解神经元受到刺激后的兴奋性,推动受大脑功能启发的量子神经网络的发展等具有重要意义.     

压缩真空态的激发态及其在非耗散介观含源电路的应用

借助逆算符的性质,提出了压缩真空态激发态的概念,作为应用,导出了非耗散介观含源电路在该激发态下其电荷和电流的量子零点涨落,数值计算表明,在不同的激发量子数下,电荷和电流均存在压缩效应,它们的不确定度之积分别趋向于一个最小值。     

电荷离散化时相干态下介观金属环中电荷与电流以及能量的量子涨落

基于电荷量子化的事实,运用最小平移算符Q∧的性质等,计算对应的相干态下介观金属环中电荷、电流及能量的量子涨落,研究影响量子涨落的因素.结果表明:计及电荷的离散性,在相干态下介观金属环中电荷、能量的量子涨落不为零,分别与电荷量子、相干态参量等因素有关;此外,能量的量子涨落还决定于金属环的电感、外磁通及其时间变化率的大小.     

有源介观LC电路的量子涨落

本文利用含时微扰论,研究了电源幅值较小时介观LC电路中电荷与电流的量子涨落。在确定的温度下,系统将处在混合态,进一步得到有限温度下含源介观LC电路的量子涨落。研究表明有源介观LC电路的量子涨落不仅与电路参数有关,还与时间和温度有关。