核磁共振中的量子控制

近年来, 随着量子信息科学的发展, 对由量子力学原理描述的微观世界的主动调控已成为重要的前沿研究领域. 为构造实际的量子信息处理器, 一个关键的挑战是: 如何对处于噪声环境下的量子体系实现一系列高精度的任意操作, 以完成目标量子信息处理任务. 为此, 人们将经典系统控制论的思想方法延伸到量子体系的领域, 提出了大量的量子控制方法以及相关的数值技术(如量子优化控制、量子反馈控制等), 并取得了丰富的研究成果. 核磁共振自旋体系具备成熟的系统理论和操控技术, 为量子控制方法的实用性研究提供了优秀的实验测试平台. 因此, 基于核磁共振的量子控制成为量子控制领域的重要方向. 本文简要介绍了量子控制的基本概念和方法; 从系统控制论的角度对核磁共振自旋体系的基本原理和重要控制任务做了阐述; 介绍了近些年来在该领域发展的相关控制方法及其应用; 对基于核磁共振体系的量子控制的进一步的研究做了几点展望.     

光学总论 其他

O413 2005042433 量子神经动力学分析=Analysis of the quantum neurodynamics[刊,中]／钟艳花(江门职业技术学院计算机系．广东,江门(529020)),余永权…／／量子电子学报．-2005, 22(2)．-192-195 在量子理论基本原理的基础上讨论了把量子理论引入神经计算领域的可能性和可行性,并详细分析量子神经的动力学行为,为以后建立量子神经网络和研究量子神经网络的学习算法打下了坚实的理论基础。最后简单讨论了一些与量子神经计算有关的其它问题。图1表1参6     

固态单自旋量子控制研究进展

在量子物理领域的研究中,量子控制是必不可少的.精确高效的量子控制,是利用量子系统进行实验研究的前提,也是量子计算、量子传感等应用的基础.金刚石氮-空位色心作为固态自旋体系在室温下相干时间长,可用光学方法实现初始化和读出,通过微波射频场能实现普适的量子控制,是研究量子物理的优秀实验平台.本文从量子控制出发介绍金刚石氮-空位色心体系在量子物理领域取得的代表性成果,主要讨论了1)金刚石氮-空位色心的物理性质和量子控制原理, 2)氮-空位色心的退相干机制, 3)单自旋量子控制的相关应用及最近的研究进展.     

光电子技术与器件 光探测与器件

TN364．2 2005021317 InGaAs-APD门模单光子探测及其应用=Gated-mode sin- gle-photon detection and its applications using InGaAs- APD[刊,中]／周金运(广东工业大学应用物理学院．广东, 广州(510090)),彭孝东…//量子电子学报．-2004,21 (4)．-401-405 对单光子探测使用InGaAs-APD并采用门模控制的 核心问题进行了阐述,总结了探测器件的特性和门模控制 系统的特点,归纳了在这种探测方式中实际存在的问题和 可能解决的方法,最后着重介绍它在量子保密通信中的应     

光通信 光传输、通信理论

TN911 2006065349色散控制孤子系统的设计方法研究=Application research on design of dispersion managed soliton systems[刊,中]/徐铭(深圳大学信息工程学院新技术研究中心．广东,深圳(518060)),吉建华…//量子电子学报．—2006,23(2)．—246-251通过研究色散控制孤子(DMS)系统的传输理论,确定所研究的系统参数受限度,给出了DMS传输系统设计的步骤。作为优化设计DMS系统传输参数的例子,将DMS传输系统应用于一段实际的干线网络。研究表明,应用该     

光学材料 光电功能材料

O472．3 2005010713 一种特殊的非对称量子阱中的电光效应=Electro-optic effects in special asymmetric quantum wells[刊,中]/俞友宾(广州大学桂花岗校区物理系．广东,广州(510405))．郭康贤…∥发光学报．-2004,25(1)．-14-18 运用密度矩阵方法推导出了特殊非对称量子阱中电光系数的解析表达式,并以典型的GaAs／AlGaAs非对称量子阱为例进行了数字计算。计算结果表明,量子阱的非对称性随着参数a的增大而增强,随着参数V0的增大而     

基于量子阱结构的高效磷光有机电致发光器件

采用多重量子阱结构制作了高效红色磷光有机电致发光器件。以4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,10-biphenyl (CBP)掺杂bis(1-phenyl-isoquinoline)(Acetylacetonato) iridium(Ⅲ) (Ir(piq)₂(acac))为发光层,4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,10-biphenyl(Bphen)为电荷控制层,形成了Ⅱ型双量子阱结构,器件的最大亮度为15 000 cd/m²,最大电流效率为7.4 cd/A,相对于参考器件提高了21%。研究结果表明:以Bphen为电荷控制层形成的Ⅱ型多重量子阱结构能有效地将载流子和激子限制在势阱中,并且使空穴和电子的注入更加平衡,从而提高了载流子复合的几率和器件的效率。     

CdSeS量子点的光吸收谱亚结构和光致发光激发谱分析

用光致发光激发(PLE)谱分析吸收谱的亚结构。实验样品是共熔法制备的CdSeS量子点玻璃,量子点的生长时间分别为2h和4h,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析得到样品中量子点的平均直径分别为3．6nm和3．8nm。在室温下对样品进行了光吸收谱和光致发光激发谱研究。光吸收谱显示了量子尺寸效应,光致发光激发谱中低能端有两个明显的峰。考虑价带简并以及电子与空穴之间的相互作用,通过理论分析和数值计算,得到1S3/2-1Se和2S3/2-1Se的跃迁能量及其随量子点半径的变化,由此确认光致发光激发谱中的两个峰分别为1S3/2-1Se和2S3/2-1Se跃迁。     

光学总论 其他

O43 2006064816纳米光子学综述=Review of nanophotonics[刊,中]/余雷(安徽大学物理与材料科学学院．安徽,合肥(230039))//量子电子学报．-2006,23(3)．-374-378纳米技术与近场光学的相互结合导致了高科技领域纳米光子学这一新学科的出现。近场光学探针和近场光学显微镜作为研究手段,使纳米光子学的研究有了可行     

基于量子纠缠的量子控制反馈通道设计

在量子反馈控制中,传感器从被控量子系统上获得有关系统的信息,控制器对这些信息进行处理并反馈到系统,从而以一种期望的方式来对量子系统进行主动控制.马尔可夫量子反馈、贝叶斯量子反馈、含时延非马尔可夫量子反馈等传统量子反馈控制都用到了来自测量结果的反馈信息,控制器处理经典信息,反馈环中没有建立有效的量子通道.最近的相干量子反馈方案中,传感器和控制器都采用量子系统,没有破坏反馈环的量子特性.本文提出了另一个可选择的量子反馈控制方案,该方案借助量子信息技术中量子纠缠这一重要物理资源来建立反馈环中有效的反馈量子通道,能完成量子遥控、间接量子控制和量子态远程反馈等传统量子反馈控制无法完成的任务.这一设计方案不仅为建立量子控制论与量子信息学之间的连接开辟了一条新的途径,也可能在实用的量子通信网络和大规模量子计算等方面具有重要的潜在应用.     

Mn掺杂ZnSe量子点变温发光性质研究

量子点(QD)照明器件中电流导致的焦耳热会使其工作温度高于室温,因此研究量子点的发光热稳定性十分重要。本文利用稳态光谱和时间分辨光谱研究了具有不同壳层厚度的Mn掺杂ZnSe(Mn: ZnSe)量子点的变温发光性质,温度范围是80～500 K。实验结果表明,厚壳层(6.5单层(MLs))Mn: ZnSe量子点的发光热稳定性要优于薄壳层(2.6 MLs)的量子点。从80 K升温到400 K的过程中,厚壳层Mn: ZnSe量子点的发光几乎没有发生热猝灭,发光量子效率在400 K高温下依然可以达到60%。通过对比Mn: ZnSe量子点的变温发光强度与荧光寿命,对Mn: ZnSe量子点发光热猝灭机制进行了讨论。最后,为了研究Mn: ZnSe量子点的发光热猝灭是否为本征猝灭,对具有不同壳层厚度的Mn: ZnSe量子点进行了加热-冷却循环(300-500-300 K)测试,发现厚壳层的Mn: ZnSe量子点的发光在循环中基本可逆。因此,Mn: ZnSe量子点可以适用于照明器件,即使器件中会出现不可避免的较强热效应。     

高效率高亮度红色有机电致磷光器件

在一种红色有机电致磷光器件中采用双(2-甲基-8-喹啉)4-联本氧基铝[bis(2-methyl-8-quinolinato)4-phenylphenoJate aluminum,BAlq]为空穴和激子阻挡层,得到了效率、亮度和色度俱佳的发光器件。器件最高亮度为10362cd／m^2,最高外量子效率为7．0％,器件色坐标[Commission Internationale de l’Eclairage(C1E)coordinates]为(0．672,0．321)。另外在大电流密度100mA／cm^2下,量子效率仍有4．3％。该器件性能指标基本能够满足彩色动态显示中对红色发光的要求。     

虚光场对双模SU(1,1)相干态光场与原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中量子纠缠的影响

在双模SU(1,1)相干态光场和原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 在非旋波近似下, 分别利用量子约化熵和量子相对熵, 研究了双模SU(1,1)相干态光场与原子玻色-爱因斯坦凝聚体间的量子纠缠和双模光场的模间纠缠, 讨论了虚光场、原子-场的耦合常数和光场参数对场-凝聚体原子纠缠和光场模间纠缠的影响.     

聚氧乙烯-六氟砷酸锂复合物不同结晶结构的13C谱归属

聚氧乙烯-六氟砷酸锂复合物在不同的退火温度下会形成两种不同的结晶结构,其固体核磁共振¹³C谱具有很高的分辨率．利用二维交换¹³C谱和¹³C fp-RFDR(finite-pulse radio-frequency-driven recoupling)双量子-单量子(DQ-SQ)实验对复合物结晶的信号进行归属,为从分子水平上研究结晶区中不同-CH₂-基团的运动提供实验依据．     

光学材料 光学玻璃

TQ171．734 2005064429 光学微腔用磷酸盐玻璃基体的研究=Phosphate glass ma- trices prepared for optical microeavities[刊,中]/陈福义(西 北工业大学凝固技术国家重点实验室．陕西,西安 (710072))．介万奇∥光学学报．-2005,25(9)．-1283-1287 为了有效地实现受激辐射,光学微腔需要在高介电常 量的玻璃微球中嵌入高浓度的量子点。为此使用玻璃技     

光学总论 量子光学

O431．2 2005010001 Kerr介质中V型原子-压缩场系统的非经典性质=Nonclassical properties of the system of the V-type atom interacting with a squeezed field in Kerr medium[刊,中]／刘素梅(南京理工大学理学院应用物理系．江苏,南京 (210094))∥光电子·激光.-2004,15(7)．-871-876 利用全量子理论,研究了存在Kerr介质的高Q腔中压缩相干态光场与V型三能级原子相互作用系统光子统     

光场-原子BEC相互作用系统的量子相关性质

运用全量子理论,在Bogoliubov近似下研究了光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统的量子相关性质,结果表明:光场和原子玻色-爱因斯坦凝聚体在相互作用过程中,其量子相关性质保持不变.     

光学应用 光学环境科学应用

X831 2005021599 基于气体相关滤波技术在非分散红外CO气体监测系统的 研究=Non-dispersive infrared instrument based on gas filter correlation technology for atmospheric CO monitoring [刊,中]／司福祺(中科院安徽光机所．安徽,合肥 (230031)),刘建国…//量子电子学报．-2004,21(4)．- 425—428 介绍了一种有效地测量CO气体浓度的方法-基于 气体相关滤波技术(GFC)的非分散红外法(NDIR),以及     

Sb量子点掺杂钠硼硅玻璃的三阶光学非线性

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯、硼酸、金属钠为前驱体合成了含Sb量子点的钠硼硅玻璃。紫外-可见(UV-vis)吸收光谱分析表明量子点玻璃的表面等离子体共振吸收峰在566nm附近;利用飞秒激光钛宝石Z-扫描(Z-scan)技术在800nm波长处对玻璃样品的非线性光学性质进行研究,得到了该玻璃的非线性折射率γ,非线性吸收系数β和三阶非线性极化率χ(3)分别为8.59×10-17 m2/W、1.80×10-10 m/W、4.75×10-11 esu;X-射线粉末衍射(XRD)分析表明具有斜方六面体晶相结构的Sb量子点成功的掺入到玻璃基体中;通过透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对量子点的尺寸大小和颗粒分布进行了表征,结果显示Sb量子点在玻璃中呈规则的球形,并且颗粒尺寸在19~25nm之间。     

不对称双量子阱中电子布居转移的相干控制研究

采用龙格-库塔算法对激光与半导体双量子阱系统相互作用的密度矩阵方程进行数值求解,研究了不对称半导体双量子阱系统中电子布居转移的相干控制。研究表明,调节激光场强和脉冲时间延迟可控制两个下能级间的粒子数转移;利用激光场相对相位可精确地控制布居转移几率。这些结果在相干叠加态制备、量子纠缠和量子信息处理等领域具有潜在的应用价值。