Irreversibility of a quantum walk induced by controllable decoherence employing random unitary operations

Quantum walk is different from random walk in reversibility and interference. Observation of the reduced re- versibility in a realistic quantum walk is of scientific interest in understanding the unique quantum behavior. We propose an idea to experimentally investigate the decoherence-induced irreversibility of quantum walks with trapped ions in phase space via the average fidelity decay. By introducing two controllable decoherence sources, i.e., the phase damping channel (i.e., dephasing) and the high temperature amplitude reservoir (i.e., dissipation), in the intervals between the steps of quantum walk, we find that the high temperature amplitude reservoir shows more detrimental effects than the phase damping channel on quantum walks. Our study also shows that the average fidelity decay works better than the position variance for characterizing the transition from quantum walks to random walk. Experimental feasibility to monitor the irreversibility is justified using currently available techniques.     

Fast generation of cluster states in a linear ion trap

We propose a practical scheme to generate cluster states by simultaneously accomplishing two-qubit conditional gating on an array of equidistant ions by using transverse modes. Our operation is robust to heating and insensitive to Lamb--Dicke parameter. Meanwhile, as it is carried out in a geometric quantum computing fashion, our scheme enables the fast and high-fidelity generation of cluster states. The experimental feasibility is discussed with sophisticated ion trap techniques.     

网纹型表面微结构对Ti-6Al-4V水润滑摩擦学特性的影响

研究了Ti-6Al-4V合金表面网纹型微结构与Si3N4小球对摩时的水润滑摩擦学性能.利用电火花加工技术在Ti-6Al-4V合金表面加工出不同尺寸的网纹结构,运用正交试验设计方法分析了网纹宽度、深度、间宽比和网纹角度对Ti-6Al-4V合金水润滑摩擦学性能的影响.结果表明:具有合适几何参数的网纹结构能够降低摩擦副在水润滑条件下的摩擦系数和磨损量.当网纹角度在45°时,摩擦副的摩擦系数和磨损量能同时降低.网纹宽度对稳态摩擦系数的影响最大,而网纹深度和夹角对摩擦副材料的磨损影响最大.     

在PPLN波导中利用上转换实现通讯波段单光子探测的研究

分析了在周期性极化铌酸锂(PPLN)波导中波长为1.32 μm和1.55 μm的光子和频过程.给出了达到最大信号转换效率所需要的泵浦光功率.分析了该过程中各种可能存在的噪声源,尤其是拉曼过程给出的噪声,给出了利用相干滤波片和标准具来减小噪声的方法.分析了该探测器在量子密码通讯中的应用.     

基于冷里德堡原子电磁感应透明的微波电场测量

在磁光阱中利用冷原子温度低,多普勒展宽小的优势获得了窄线宽的里德堡电磁感应透明(EIT)谱峰,结合Autler-Townes分裂效应(EIT-AT分裂)分别测量了多个频率的微波电场强度.结果显示,EIT-AT分裂间距与微波电场强度呈很好的线性关系,EIT-AT分裂方法可测量的微波电场强度线性区的下限可达222μV/cm,这个下限比传统热原子蒸汽池中EIT-AT分裂线性区的下限5 mV/cm提高了大约22倍,这对极弱微波电场的绝对校准非常有帮助.我们进一步利用EIT共振处探测光透过率的变化测量微波电场强度,对应的最小测量值可以小于1μV/cm,相应的灵敏度可达到1μV·cm^-1.Hz^-1/2.这些结果展示了冷原子样品在微波电场测量及其绝对校准方面的优势.     

第四组元对Y2O3—Al2O3—SiO2钎料连接氮化硅陶瓷的影响

在Y2O3－Al2O3-SiO2（YAS）钎料中添加TiO2（YT）和Si3N4(YN),并进行氮化硅陶瓷的连接,用四点弯曲方法测定不同连接工艺下的连接强度,并对连接界面进行SEM,EPMA和XRD分析,接头强度随着保温时间、连接温度的增加,而逐渐增加,在达到峰值后,连接强度逐渐降低。在YSA中添加TiO2,可以形成Si3N4/Y-Sialon玻璃＋TiN/Tin/Y-Sialo玻璃的榜样经度层界面;而在YAS钎料中添加Si3N4,可以降低接头界面的热应力,改善接头强度,微观分析表明：接头强度的变化主要与界而面反应有关。     

基于双重虚拟圆靶标的激光扫描测头标定

提出了一种基于双重虚拟圆来标定光平面的新方法。该方法利用棋盘的角点在图像坐标系下构建双重虚拟圆,虚拟圆与激光光条直线建立了相对的位置关系,根据交比不变原理计算出光条上的特征点在摄像机坐标系下的坐标。在摄像机视场范围内多次变换棋盘位置,构造出的虚拟圆也相应变换,由此计算得到更多的特征点,利用最小二乘法拟合光平面方程。实验表明,该方法求得的精度要明显优于实际的圆形靶标标定的精度,光平面标定的均方根误差为0.04mm,且棋盘靶标更易于制作,标定计算简单可靠,适合现场标定。     

基于电光效应的光子频移研究

系统分析了如何通过电光调制的方式来消除量子点纠缠光源中不同偏振模式光子之间的频率差异,并实际设计了一套泡克耳斯盒电光调制方案,通过给其加载约8 V/ns的上升沿或下降沿电压,实现了18 MHz带宽的光子频率的移动.表明只需增大调制电压斜率,便可以有效实现GHz以上的频率移动,为未来实现确定性完美的量子点纠缠光源提供了切实可行的依据.     

纳米埃洛石管对HPAM性能的影响

采用油酸改性纳米埃洛石管(HNTs)将部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与改性HNTs(O-HNTs)共混制备一种稳定的分散体系HPAM/O-HNTs。采用红外和接触角对O-HNTs的化学结构进行表征,并系统考察HPAM/O-HNTs的增黏性、耐温耐盐性、抗剪切性和驱油效果。结果表明：O-HNTs分子链中含有长烷基链、双键等疏水基团,具有疏水作用。加入O-HNTs后,HPAM/O-HNTs黏度明显提高,表现为优异的增黏性。HPAM/O-HNTs在30～90℃的NaCl(0～12000 mg·L^-1)和CaCl₂(0～12000 mg·L^-1)溶液中的黏度均比HPAM高,表现出优异的耐温抗盐性能。90℃条件下,随着剪切速率增大,HPAM/O-HNTs黏度逐渐减小。500 r·s^-1条件下溶液黏度大于17.2 mPa䦆Wingdings 2VB@s,表现出优异的抗剪切性能。在相同条件下,HPAM/O-HNTs的驱油采收率比HPAM高12.3%,驱油效果显著。     

新型4,4′-二对吡唑苯乙烯基-2,2′-联吡啶的合成及其光学性质

以吡唑苯甲醛和4-甲基吡啶为原料,经缩合反应合成了一种新型的联吡啶衍生物-一4,4′-二对吡唑苯乙烯基_2,2′-联吡啶(1),其结构经<'1>H NMR,IR和MS表征.用UV和单光子荧光光谱研究了1的线性光学性质.