Qubits based on semiconductor quantum dots

Semiconductor quantum dots are promising hosts for qubits to build a quantum processor. In the last twenty years, intensive researches have been carried out and diverse kinds of qubits based on different types of semiconductor quantum dots were developed. Recent advances prove high fidelity single and two qubit gates, and even prototype quantum algorithms.These breakthroughs motivate further research on realizing a fault tolerant quantum computer. In this paper we review the main principles of various semiconductor quantum dot based qubits and the latest associated experimental results. Finally the future trends of those qubits will be discussed.     

抗体药物偶联物

单克隆抗体(单抗)药物是发展最为迅速的一个领域,在过去25年间大约有近30个单抗药物面世,主要用于抗癌和炎症;最近一种新的抗体药物偶联物(antibody-drug conjugate,ADC)技术取得了极大的成功。ADC是通过一个特殊的化学单元将单抗和小分子药物连接起来,充分利用抗体原有的亲合性和选择性,以及小分子药物的强药效,来降低小分子药物的毒性或延长小分子化合物的半衰期。随着一些链接技术的成熟和ADC药物上市,未来ADC将成为治疗疾病的重要手段。为了成功研制出一个新的ADC,需要对单抗、小分子药物和链接进行不断优化。一些新技术的问世也将极大促进ADC的发展。     

基于重叠栅工艺的硅量子点阵列的制备与调控

利用半导体量子点阵列结构实现近邻耦合是规模化扩展自旋量子比特的主要方案之一.随着量子点数目的增加,量子点阵列器件的制作工艺及参数调控均愈加复杂.本文介绍了一种重叠栅工艺结构,利用多层相互重叠且具有不同功能的栅极定义量子点,制作出结构紧凑、调控性好的量子点阵列器件,解决了工艺扩展的难题.此外,本文发展了一套高效可靠的调控方法,按顺序逐个添加量子点并建立虚拟电极,实现了对量子点参数的独立控制,并且能够高效且独立地调控各量子点中的电子数目,克服了大规模量子点阵列中电压参数配置的困难.这些方法为未来实现大规模自旋比特阵列提供了一种标准化的方案.     

等壁厚螺杆泵脱胶机理数值模拟研究

等壁厚螺杆泵作为一种高效的人工举升装置已经被广泛地应用于采油工程中.相比于常规螺杆泵,等壁厚螺杆泵具有定子温胀溶胀均匀,运行稳定,举升效率高等优点.但是在实际工作过程中,等壁厚螺杆泵定子容易脱胶,导致定子失效.论文采用有限元数值模拟方法,建立螺杆泵三维动力学模型.通过模拟相同结构参数常规螺杆泵和等壁厚螺杆泵运行过程中的应力应变场、压力分布规律,对比分析发现由液压压差和定转子过盈接触引起的剪应力是造成等壁厚螺杆泵脱胶的主要因素.在此基础上研究了附胶率以及各模型参数对剪应力的影响规律.研究发现,考虑附胶率后,在井下复杂的工作环境下,剪应力会大幅增加,等壁厚螺杆泵定子容易发生脱胶.这些结果对等壁厚螺杆泵的优化设计具有指导意义.     

一种改进的小波隐性马尔可夫树模型纹理分割及在车牌定位中的应用

小波隐性马尔可夫树模型(WHMTM)能对纹理特征进行多尺度的精确描述。在WHMTM纹理分割的基础上提出了一种改进的方法,并已将它应用到车牌定位中。在WHMTM中,通过引入用于描述尺度间邻域相关性的指数加权系数和相同尺度内邻域纹理分类的标识变量,使多尺度粗分割结果的融合更加精确。实验结果表明,该方法对多尺度的纹理分割及车牌定位有更好的效果。     

拉曼光谱技术研究男性生殖生育

拉曼光谱通过记录光与物质作用时频率的改变,进而获得物质分子振动、转动信息,从而实现物质分子结构及其变化的检测。相比于常规生化检测分析方法,拉曼光谱技术具有无损、非标记检测及对检测样品要求低等优点。 拉曼光谱技术已广泛应用于生物医学领域的研究,如人体组织、器官、细胞以及人体体液的各种疾病诊断、检测研究。本文主要综述了拉曼光谱技术在人体精液的研究进展,首先介绍了拉曼光谱技术(包含表面增强拉曼光谱)在法医学领域针对精液整体开展的研究及相关的数据处理方法,然后重点介绍拉曼光谱在男性生殖生育方面的研究,即分别介绍了可客观反映精液质量及男性生殖生育能力的基于精液(精浆)拉曼光谱的定性和定量检测分析;另外,介绍了基于显微拉曼光谱技术开展的单精子水平的精子质量的刻画和评估,以及目前研究初步获得的有望用于优质精子判别的拉曼光谱标记指标,最后展望了拉曼光谱技术在生殖生育领域的应用发展前景。     

光谱分析法鉴别丙烯酸丁酯废水中的阴离子交换膜污染物

以回收实际丙烯酸丁酯废水有机酸的双极膜电渗析膜堆中的阴离子交换膜为研究对象,对膜使用前后的性能进行了表征,并综合通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对膜表面组分变化进行了表征。膜性能分析结果表明,使用后的阴离子交换膜受到污染,膜电阻增大,迁移数减小。能谱分析结果表明, 使用后阴离子交换膜表面污染物C和O元素含量(以原子百分比计)显著升高,分别从78.10%,8.34%升高到81.76%,12.05%, 表明膜污染物为含碳含氧物质。XPS谱图C1s峰的分析表明,-COO-Na+化学态的百分含量从污染前的8.5%升高到污染后的13.7%,表明膜污染物中含有-COO-Na+。ATR-FTIR分析结果表明,阴离子交换膜使用后,在1 561 cm-1处的吸收增强,而此波长正是-COO-M+(M为金属)的反对称伸缩振动峰,进一步验证了XPS分析结果。由于丙烯酸丁酯废水中含有聚丙烯酸钠,因此采用聚丙烯酸钠溶液污染阴离子交换膜,并对污染后离子交换膜进行膜性能、XPS和ATR-FTIR的分析。结果表明,聚丙烯酸钠导致阴离子交换膜膜电阻增大,迁移数减小,XPS谱图-COO-Na+化学态的百分含量增加,ATR-FTIR谱图1 561 cm-1处吸收增强。综合上述结果,聚丙烯酸钠是废水中造成阴离子交换膜污染的重要物质。光谱分析方法是离子交换膜污染层表征和污染物鉴别的有效手段。     

半导体量子点中的杂化量子比特

文章介绍了半导体新型量子比特——杂化量子比特。通过与半导体量子点中自旋量子比特和电荷量子比特进行比较,阐述了杂化量子比特兼具长相干与快操控的优点。在总结了杂化量子比特发展与现状的基础上,进一步简单介绍了中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室在改进型杂化量子比特方面的工作成果。     

丙烯酸与纤维素在60Co辐照下的接枝聚合反应

高吸水性树脂是一类高分子功能材料，吸水量大、保水性强，可以吸收比自身重量高几百到几千倍的水，而且所吸人的水在适当的压力下也不会被挤出。60年代初美国最早开始淀粉接枝丙烯腈研究，随后国内外学者又用纤维素或其衍生物与丙烯腈、丙烯酸酯等单体接枝聚合，经碱液水解后而得。纤维素类高吸水树脂虽然吸水倍率不很高，但吸水速度较快，吸水后形成的凝胶强度较大，其单体制备严格条件下，纤维素要经过活化，要有引发剂诱导，还要通氮气，在一定温度下反应才能进行。本文采用纤维素与丙烯酸在常温和辐照条件下，无需活化、引发剂和氮气保护，即可进行接枝聚合而制备高吸水材料。