推广的多分量费米型量子可导非线性Schr(o)dinger模型的可积性

导出了推广的多分量费米型量子可导非线性Schrodinger模型的哈密顿量.利用代数Bethe ansatz方法,找到了此模型的量子monodromy矩阵所满足的量子Yang-Baxter方程,并证明了其可积性.     

自旋1/2粒子的量子DNLS模型的可积性

导出了量子可导非线性Schr?dinger模型(DNLS)在自旋12粒子情况下的哈密顿量.利用代数方法找到了此模型的量子monodromy矩阵所满足的量子Yang-Baxter方程(QYBE),从而证明其可积性.     

推广的多分量费米型量子可导非线性Schrioedinger模型的可积性

导出了推广的多分量费米型量子可导非线性Schrfidinger模型的哈密顿量,利用代数Betheansatz方法，找到了此模型的量子monodromy矩阵所满足的量子Yang-Baxter方程，并证明了其可积性。     

高维量子可积系统的精确解

量子多体问题或量子场论中有一类模型是可以精确求解的,这类模型称作量子可积模型.量子可积模型的主要特征是:系统的守恒量数目与系统自由度的数目相同(对于具有无限自由度的系统,守恒量的数目亦为无限),从而使系统的本征态、本征能谱及热力学量都可精确求得.自从1931年Bethe～[1]首次求得一维Heisenberg链的精确解后,许多一维量子多体物理模型或(1+1)维(一维空间加一维时间)量子场论模型都获得了精确解.这些精确解曾对于人们理解许多物理现象(如稀磁合金中的Kondo效应)起到了极为重要的作用.如何将这方面的理论推广到高维空间,即寻找并精…     

O(3)非线性σ模型中拓扑项的可移性问题

O(3)非线性σ模型的经典理论中的拓扑项可以用一透当的正则变换移去.本文研究了该模型的量子理论,求出了上述正则变换相应的量子么正变换,并讨论了此么正变换的意义及拓扑项的可移性问题.     

可积开边界条件下XXX-1/2自旋链模型的Gaudin公式

利用量子空间可因式化F算子,在量子反散射的框架内计算出了可积开边界条件下XXX12自旋链模型的Bethe态的标量积和模,得到了用谱参量函数的行列式表达的开边界条件下的Gaudin公式. 关键词： 可积模型 关联函数 开边界     

基于可调谐Fano干涉的超快全光开关

简要介绍了量子相干和干涉效应的研究动态和一项最新理论研究进展.设计了一个存在Fano类型隧穿感应量子干涉的GaAs/AlxGa1-xAs非对称量子阱结构.在该量子阱中,可通过一束控制光抑制量子干涉,进而调制信号光的传播特性.这一现象可用来实现一个宽带超快全光开关.     

基于可调谐Fano干涉的超快全光开关

简要介绍了量子相干和干涉效应的研究动态和一项最新理论研究进展.设计了一个存在Fano类型隧穿感应量子干涉的GaAs/A lxGa1-xAs非对称量子阱结构.在该量子阱中,可通过一束控制光抑制量子干涉,进而调制信号光的传播特性.这一现象可用来实现一个宽带超快全光开关.     

从横场伊辛链到量子E8可积模型

本文综述了近年来关于横场伊辛链模型及量子E₈可积模型研究工作的一系列理论及实验进展.在针对横场伊辛链的研究工作中,理论上发现格林艾森比率(热或磁胀系数与比热之比)在此模型中独特的奇异量子临界行为,并实质性地扩展了能涌现横场伊辛链普适类的微观模型.这些理论进展成功地推进了一系列合作实验在准一维反铁磁材料BaCo₂V₂O₈及SrCo₂V₂O₈中首次实现横场伊辛链普适类.在针对量子E₈可积模型的研究工作中,理论上严格计算了该系统的低温局域动力学行为及在零转移动量之时的动力学结构因子,并在动力学结构因子的连续谱区域得到了级联幂次发散的奇性谱边激发.这些理论进展在结合详细的量子临界标度行为分析及大规模iTEBD数值计算之后,成功促成了包括太赫兹谱学测量、非弹性中子散射、核磁共振等系列实验,在BaCo₂V₂O₈中首次实现量子E₈可积模型....     

量子可积系统和量子反散射方法简介

讨论了量子可积性的概念，通过XXX模型介绍了量子反散射方法，并简单的说明了几种推广。     

宏观可分辨量子态的产生和检测

本文利用SO(3)旋转群性质得到了非线性双折射介质模型的一个严格解.由此证明相干态进入双折射介质后将产生宏观上可分辨的量子迭加态.为检测它们所产生的干涉条纹,本文采用零拍检测方案,计算了初态为线偏振和圆偏振相干光时零拍检测器输出流的几率分布.     

周期驱动量子伊辛模型中非热统计的形成与抑制

在一维伊辛模型基础上,采用严格对角化方法研究孤立量子系统在周期驱动下量子微正则统计形成与抑制的条件.研究表明用纵向磁场驱动时伊辛模型不能形成量子微正则统计,用横向磁场驱动时可出现部分形成的趋势,如果同时在伊辛模型内引入局域随机磁场则可完全实现.量子微正则统计分布在系统中的形成或抑制取决于弗洛凯算符对量子系统作用的效果,可通过信息熵定量描述,信息熵越大则时间演化越能有效地遍历希尔伯特空间,从而形成量子微正则统计.这一行为是孤立量子系统可被热化的反映.     

基于非均匀外场的双量子比特自旋XYZ模型的swap门操作

自旋模型在实现量子信息处理中起着很重要的作用.将自旋之间的海森堡相互作用作为最基本量子比特之间的相互作用,将会使量子比特之间产生量子纠缠;同时忽略掉自旋之间相互作用的各向异性可直接用来实现(swap)n量子门,再配以单量子比特旋转门,可构成完备的量子计算基本门.事实上,各向异性相互作用是存在于任何固态材料中的,其对实现量子逻辑门的影响很值得研究.本文讨论了在非均匀外场下XYZ模型的双量子比特swap门的实现问题,给出非均匀外场以及各向异性相互作用导致的swap门操作的误差.     

可积量子系统的能谱涨落统计特征

运用简单的模型，进行了数值计算和研究了可积量子系统的能谱涨落统计特征，揭示了其特征可能出现的低或高Ｐｏｉｓｓｏｎ律行为。     

基于少模光纤单模工作的量子-经典信号同传

考虑到少模光纤单模工作时具有低非线性以及损耗、色散保持特性,提出基于少模光纤单模工作的量子-经典信号同传方案.使用Optisystem构建了基于少模光纤单模工作的量子-经典信号同传模型,分析了其传输性能,并与现有的基于单模光纤的量子-经典信号同传模型进行了对比.结果表明所提模型可以有效降低现有模型中的非线性效应和信号串扰,将误比特率降低了两个数量级,显著提高了信号的传输质量,可用于量子保密通信大规模网络化.     

基于单晶体的可调谐参量超荧光的产生

研究了一种基于单晶体的可调谐超荧光产生机理，在一个偏硼酸钡(BBO)晶体中实现了飞秒脉冲倍频过程和光参量产生过程.实验中采用kHz高功率钛宝石激光系统输出的飞秒脉冲光倍频后的蓝光作为抽运光，获得了可调谐范围为480—530 nm参量超荧光光谱输出.理论上分析了这种超荧光产生机理，并利用放大传递函数模拟出参量超荧光环的产生过程.结果表明，在一个BBO晶体中，当抽运光源输出光入射晶体角度同时满足倍频相位匹配角和非共线光参量产生相位匹配角时可产生参量超荧光环，通过微调相位匹配角可控制参量超荧光光谱调谐输出.该理论和实验研究为控制参量超荧光和量子纠缠态的产生提供了理论依据，对于量子成像和量子通讯等领域的发展具有重要意义.     

量子多址高斯信道的信息容量研究

与经典通信相类似,量子高斯噪声是一种重要的量子噪声模型.这里,"经典"是相对于"量子"而言的.讨论量子高斯信道传送经典信息时的信息容量,也称量子信道的经典容量,是量子通信的热点问题之一.文中在量子高斯态、高斯熵性质和Holevo界基础上,给出单用户量子高斯信道的经典容量,借助多址量子信道的经典容量区域定理,通过坐标系变换方法,从理论上推导得到多用户量子高斯信道的经典容量区域.为了计算简便且不失一般性,计算过程将采用两输入、单输出的量子多址信道模型进行说明,结论可类推到n个输入、单输出的多址信道.     

基于相位匹配的量子行走搜索算法及电路实现

量子行走是经典随机行走在量子力学框架下的对应, 理论上可以用来解决一类无序数据库的搜索问题. 因为携带信息的量子态的扩散速度与经典相比有二次方式的增长, 所以量子行走优于经典随机行走, 量子行走的特性值得加以利用. 量子行走作为一种新发现的物理现象的数学描述, 引发了一种新的思维方式, 孕育了一种新的理论计算模型. 最新研究表明, 量子行走本身也是一种通用计算模型, 可被视为设计量子算法的高级工具, 因此受到部分计算机理论科学领域学者的关注和研究. 对于多数问题求解方案的量子算法的设计, 理论上可以只在量子行走模型下进行考虑. 基于Grover算法的相位匹配条件, 本文提出了一个新的基于量子行走的搜索算法. 理论演算表明: 一般情况下本算法的时间复杂度与Grover算法相同, 但是当搜索的目标数目多于总数的1/3时, 本算法搜索成功的概率要大于Grover算法. 本文不但利用Grover算法中相位匹配条件构造了一个新的量子行走搜索算法, 而且在本研究室原有的量子电路设计研究成果的基础上给出了该算法的量子电路表述.     

基于四粒子Ω态的量子对话方案及拦截-重发攻击安全性分析

提出了一个多用户量子信令树型传输系统,并详细阐述了信令的传输过程.研究了系统中信令受到特洛伊木马攻击的损伤模型及其修复的必要性.将量子密钥分发的思想引入量子信令安全的直接通信中,分析了采用非正交量子态,以克服特洛伊木马攻击的问题,从而提高了信令传输的安全性.对多用户量子信令树型传输系统进行改进,提出了新的广义的多用户量子信令树型拓扑传输模型.研究结果表明,本文所提出的对多用户信令攻击的修复策略可有效地防止特洛伊木马攻击,从而保证信令传输过程安全有效的进行.     

基于特洛伊木马攻击的多用户树型量子信令损伤模型及修复策略

提出了一个多用户量子信令树型传输系统,并详细阐述了信令的传输过程.研究了系统中信令受到特洛伊木马攻击的损伤模型及其修复的必要性.将量子密钥分发的思想引入量子信令安全的直接通信中,分析了采用非正交量子态,以克服特洛伊木马攻击的问题,从而提高了信令传输的安全性.对多用户量子信令树型传输系统进行改进,提出了新的广义的多用户量子信令树型拓扑传输模型.研究结果表明,本文所提出的对多用户信令攻击的修复策略可有效地防止特洛伊木马攻击,从而保证信令传输过程安全有效的进行.