非耗散介观含源电路的量子力学效应

本文对非耗散介观含源电路的量子力学效应进行了详细研究.导出了非耗散介观含源电路在压缩真空态下其电荷和电流的量子零点涨落,并得到了该电路在绝对零度时的量子噪音.     

费米型级联运动方程的绝热截断方案

研究开放量子系统的量子耗散动力学对于理解许多新奇量子现象背后的机制和实现量子器件的精确量子态控制具有重要意义. 级联运动方程方法已成为研究这类量子耗散动力学最常用的数值方法之一. 然而，在处理强电子关联系统时，准确描述强关联效应需要高的级联截断层数. 这导致级联运动方程方法需要耗费大量物理内存和计算时间. 为了解决该问题，将具有最快耗散速率的耗散模式与其他较慢的耗散模式分离，提出了一种级联运动方程的绝热截断方案. 在单杂质安德森模型上进行的数值测试表明，与传统的方案相比，该截断方案显著地降低了级联运动方程收敛需要的截断层数. 此外，该截断方案缓解了长时间耗散动力学中的数值不稳定性.     

介观耗散传输线的量子化

从耗散传输线的经典运动方程出发,将传输线中的单模信号进行量子化,研究了传输线在激发相干态下的量子效应.结果表明,传输线的量子涨落不仅与电路参数和电路的状态有关,还与传输线的位置有关. 关键词： 介观传输线 耗散 单模 激发相干态     

介观电路的量子效应

本用涨落耗散定理证明了一个有源ＲＬＣ电路，在温度接近绝对零度时，存在量子效应；而当温度升高时，这一量子效应被热力学涨落淹没，并给出了绝对零度时，该电路的量子噪声的大小，以及电荷，电流的测不准点系。     

中能重离子碰撞中库仑相互作用对动量耗散的同位旋效应

利用同位旋相关的量子分子动力学模型，研究了中能重离子碰撞过程中的库仑相互作用对于 动量耗散的同位旋效应.计算结果表明: 由于库仑相互作用的存在，使得碰撞过程中的化学 不稳定区和力学不稳定区减小，明显地减弱了动量耗散；其减弱的程度与对称势的形式及强 度有关，对称势越强则动量耗散的减弱幅度越大.动量耗散灵敏地依赖于核子-核子碰撞截 面的同位旋相关性而较弱地依赖于对称势，这一特征不论有无库仑相互作用均存在. 关键词： 中能重离子碰撞 库仑相互作用 动量耗散 同位旋效应     

耗散环境单量子点体系输运过程的量子速度极限研究

基于量子点输运理论与B ures角度量的方法,研究了耗散环境下单量子点系统输运过程中的量子速度极限特性.结果表明:由于隧穿过程存在库仑阻塞效应与量子相干效应,系统可加速能力随左侧隧穿概率有微小的变化;然而,系统可加速能力随右侧隧穿概率变化明显,归因于动力学通道阻塞与共隧穿的共同效应.能级差的增大使系统向目标态演化需要更长的时间,从而改变系统的加速潜力以及随时间演化的震荡频率.耗散环境中弛豫速率对系统可加速能力的影响不是单调的,存在一个有趣的转折点,当弛豫速率小于该点时,系统的可加速能力产生震荡变化,当弛豫速率大于该点时,加速潜力的变化受到了弛豫速率的单调抑制,弛豫速率的增大总体上抑制了系统的可加速能力.     

耗散对受激拉曼绝热转移过程的影响

应用最近发展的量子耗散理论 ,研究了耗散对简单三能级体系的受激拉曼绝热转移过程的影响 ,并与pump dump过程比较 .计算结果表明 ,受激拉曼绝热转移的机制能很好地抑制中间态的弛豫与涨落的影响 .数值结果也表明了新的量子耗散理论可以正确地描述场与耗散相互耦合的动力学问题     

耗散量子隧道系统中的形变效应与热库维数的关系

本文利用微扰及变分法研究了耗散量子隧道系统中热库声子波函数的形变效应,发现形变与热库的维数有关。随着维数降低,一方面形变效应增大,另一方面形变效应对量子隧道系统的影响变得更为显著。 关键词：     

运用量子约束动力学对具有耗散的量子位的追踪控制

在有限温度环境内，量子约束动力学及其追踪控制可使退相干系统的相干性稳定一段时间.约束方程产生的控制场能够按量子比特的动力学状态进行控制(量子动力学轨道的反馈控制)；依靠量子比特的这种反馈效应，可使量子位稳定在设定的时间内.同时，在量子位的稳定方面，温度扮演一种消极的角色. 关键词： 量子约束动力学 耗散量子位的控制 追踪控制 量子比特的反馈效应     

应用级联运动方程方法研究并联双量子点的量子纠缠（英文）

量子点体系是一类具有代表性的量子杂质体系.体系与环境之间的耗散过程和电子间的强相互作用对量子态的相干、纠缠有着极其重要的影响.多体效应和电子转移之间的竞争对局域自旋态之间的量子纠缠特性具有重要影响.本文应用级联运动方程方法对强关联双量子点系统的纠缠进行了定量研究.同时探究了总系统与子系统的信息熵之间的关系.     

量子反常霍尔效应研究进展

在没有外加磁场的作用下就能表现出量子化霍尔电导的量子反常霍尔效应已经成为霍尔家族中的重要一员, 其物理起源是体能带反转结构和铁磁性相互作用. 量子反常霍尔效应最重要的表现是在边缘态处具有无耗散运动的手性电流, 这种性质拥有可以改变未来量子电子学的潜力, 极大推动器件小型化、 低损耗、 高速率发展. 近年来,基于理论指导, 人们在实验上已多次观察到量子反常霍尔效应. 在本文中, 从实验层面上重点回顾了量子反常霍尔效应在铬(Cr) 、钒(V) 掺杂的(Bi,Sb)2Te3 体系的研究进展, 以及目前量子反常霍尔效应在其它体系中的研究现状, 深入理解量子反常霍尔效应的起源和机理, 最后对量子反常霍尔效应进行总结和展望     

非简并参量下转换过程中的量子导引性质

本文研究了非简并参量下转换过程中量子导引的特性。研究发现:在短时区域,光场间可以实现双向的量子导引。在稳态区域,光场间只能实现单向的量子导引,双向的量子导引不能产生,并且若光场具有相同的耗散速率,则量子导引不可形成;相比于导引光场,被导引光场则需具有更大的耗散速率。此外还发现在阈值点附近,没有稳定的量子导引产生。     

双模压缩真空态在激光过程中的退相干

利用热纠缠态表象求解密度算符主方程方法,考虑双模压缩真空态中的一模经过激光过程衰减的情况,给出了双模压缩真空态在该过程中密度算符的演化规律。采用数值计算方法,讨论了一模的衰减和压缩参数变化对态的压缩效应、反聚束效应、Cauchy-Schwartze不等式违背和两模间纠缠等量子特性的影响。研究结果表明:随耗散时间增大,光场的压缩效应、反聚束效应、Cauchy-Schwartze不等式违背和两模间纠缠等特性都逐渐减弱,直至消失。另一方面,随双模压缩参数增大,压缩效应、反聚束效应、Cauchy-Schwartze不等式违背和两模间纠缠等量子特性均增强。     

单光子量子路由的耗散影响

单光子量子路由对于在芯片中实现量子信息交换具有重大意义。研究单光子量子路由中的耗散影响能够更加真实的模拟实际实验的结果。研究发现耗散能级的存在使得同等条件下的量子路由概率减小,并且需要相对较强的耦合才能取得最大量子路由概率。同时,也建立了共振条件下量子路由概率同耦合强度以及耗散强度间的关系。     

双量子点电荷比特的散粒噪声谱

考虑基底声子热库的耗散效应,推导了双量子点电荷比特的主方程,并利用全计数统计方法计算了双量子点电荷比特的平均电流和Fano因子.结果表明:声子热库的耗散引起平均电流关于其峰值的非对称分布和Fano因子双峰的非对称分布,并且随着声子热库温度T的升高,平均电流的非对称分布越强,Fano因子的峰值逐渐降低,直至超泊松分布行为消失.     

压缩角对介观耦合电压缩效应的影响

从无耗散的电感耦合是电路的经典运动方程出发,研究了压缩真空态下介观电感耦合电路中电荷和电流的量子涨落;着重分析了压缩幅角参数对电荷和电流量子压缩效应的影响,结果表明：在任意幅角θ下,电荷或电流的量子涨落不是随压缩参数r增加而单调地减小,而是存在着一个极小值。     

利用量子相干性判定开放二能级系统中非马尔可夫性

从量子相干性包括l₁ norm相干性和量子相对熵相干性的角度建立了判定开放量子系统中非马尔可夫过程的方法, 并给出了相应的判别条件. 作为它们的具体应用, 研究了一个两能级系统分别经历相位衰减通道、 随机幺正通道和振幅耗散通道作用时对应的非马尔可夫过程发生必须满足的条件. 对于三种通道模型, 得到了l₁ norm相干性对系统任意态非马尔可夫过程发生的判别条件, 并发现在相位衰减通道和振幅耗散通道中其非马尔可夫过程发生 的条件与用其他方式如信息回流、可分性和量子互熵给出的条件是相同的, 而在随机幺正通道中给出了一个新的且不完全等价于基于信息回流和可分性对应的条件. 至于量子相对熵相干性, 在相位衰减通道中得到了对系统任意态的非马尔可夫过程发生的具体条件, 并发现该条件也等同于基于信息回流、可分性和量子互熵给出的条件. 而在随机幺正通道和振幅耗散通道中得到了系统最大相干态对应的非马尔可夫过程发生的条件.     

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.     

量子尘埃等离子体中尘埃充电对尘埃声波的影响

采用流体动力学方程组和尘埃充电方程组成的自洽模型系统,对量子尘埃等离子体中的尘埃声波波动性质进行了研究。通过线性理论分析方法得到系统的尘埃声波波动方程及其色散关系,并对色散关系进行了数值分析。研究表明:充电效应定性地修正了尘埃声波的色散特性,引起尘埃声波的耗散,其耗散强度主要与尘埃等离子体的参数有关。最后,分析了引起尘埃声波耗散的物理原因。     

量子Harper模型的量子计算鲁棒性与耗散退相干

运用量子轨迹和量子Monte Carlo仿真的方法,研究耗散退相干对周期驱动的量子Harper (quantum kicked Harper, QKH)模型量子计算的影响.数值仿真结果表明,一定强度的耗散干扰将破坏QKH特征状态的动态局域化以及相空间的随机网结构.以相位阻尼信道噪声模型为例分析了保真度的衰减规律以及可信计算时间尺度.与静态干扰相比,在干扰强度小于某一阈值时,耗散干扰下的可信计算时间尺度随量子比特的增加而快速下降;而在干扰强度大于该阈值时,静态干扰下的可信计算时间尺度下降更快. 关键词： 量子计算 量子Harper模型 主方程 量子Monte Carlo方法