Realization of Fast All-Microwave Controlled-Z Gates with a Tunable Coupler

The development of high-fidelity two-qubit quantum gates is essential for digital quantum computing. Here,we propose and realize an all-microwave parametric controlled-Z(CZ) gates by coupling strength modulation in a superconducting Transmon qubit system with tunable couplers. After optimizing the design of the tunable coupler together with the control pulse numerically, we experimentally realized a 100 ns CZ gate with high fidelity of 99.38%±0.34% and the control error being 0.1%. We note that ...     

旋流喷雾式单重态氧发生器的气液分离初步研究

为解决气液分离问题,提出了粒径可控离心分离的设想,即通过某种雾化技术产生粒径可控的液滴,然后根据液滴的粒径确定气液分离所需要的离心力,在高速旋转的叶片所产生的离心力作用下液滴一边与气流发生反应一边完成气液分离。为验证这一思想,搭建了一台旋流喷雾式单重态氧发生器（TFA-SOG）,并通过计算流体力学模拟和实验对这台TFA-SOG进行了研究。研究结果表明,模拟的气液分离效率与实验的相一致,粒径可控离心分离的设想是可行的。     

《高分子物理实验》综合性、设计性实验教学改革

为了满足社会对高分子材料与工程专业人才的需求,培养学生的实际动手能力,提高学生分析问题,解决问题的水平,结合我院多年来开展《高分子物理实验》的实践经验,对其中的综合性、设计性实验进行了改革。在实验讲义的编写过程中,把教师科研项目成果进行提炼,设计出符合本科教学要求的实验内容,在完成一个综合性、设计性实验的过程中将几个简单的高分子物理实验进行有机串联,同时建立了有效的评价体系。实践结果表明,教学效果显著提高,学生能自觉积极主动地参与实践,达到了预期的目的。     

中红外连续波单谐振光学参量振荡器热致相位失配

为了研究热致相位失配对中红外连续波单谐振光学参量振荡器(CW-SRO)输出效率的影响, 结合CW-SRO计算模型和热传导方程,利用有限元分析方法,重点对输出3.3 m波长闲频光的CW-SRO进行了分析。计算了不同信号光输出耦合率及不同泵浦功率下CW-SRO晶体输出截面上热致相位失配量的分布。由计算结果可以看出:晶体吸收腔中振荡信号光是导致晶体热效应的主要因素;在相同的输入条件下,泵浦功率在30 W以上时CW-SRO的热致相位失配将会大大降低其泵浦损耗率;通过增加信号光输出耦合率的方法,可以减少热致相位失配对CW-SRO输出效率的影响,但CW-SRO的振荡阈值会增加。     

单级大功率斯特林型脉管制冷机模拟与实验研究

为了研究大功率斯特林型脉管制冷机中存在的流动的不均匀性、回热器和脉管内的温度不均匀性、制冷机与压缩机的阻抗匹配等问题,本文基于模拟软件Sage设计制造了一台单级大功率斯特林型脉管制冷机并对其进行了初步试验研究。在60 Hz工作频率,充气压力为1.9 MPa时,800 W输入功率下达到最低无负荷制冷温度56.9 K;充气压力为2.0MPa,输入功率为4 kW时制冷量为41.2 W@77 K,与理论模拟结果存在较大差距。实验发现回热器存在严重的温度不均匀性,中部最大温差高达120 K。     

上转换太阳电池的数值模拟

采用细致平衡原理,将太阳,环境作为辐射体,只考虑电池辐射复合,建立了太阳电池的模型。通过模拟,得出单结太阳电池的极限效率为31%,当使用上转换器时,单结电池的极限效率增至47.3%;对于双结电池,当顶电池带隙宽度为1.7 eV,底电池带隙宽度从1.1 eV变化到1.5 eV,模拟的最大效率为39.9%,有上转换器最大时效率提高到了47.4%。     

应用DQE增量迭代法分析斜直井内管柱的非线性屈曲

基于斜直井内管柱屈曲的平衡微分方程,构建DQE (Differential Quadrature Element)增量迭代法,对斜直井内管柱的非线性屈曲进行计算.通过与有限元的计算结果对比,验证方法的正确性.DQE法方法简单、易于实施,计算量少、精度较高,所得到的螺旋屈曲计算结果与实验结果吻合,最大井壁约束力随上端载荷的增加而增大.对于工程中比较长的受压段管柱,其屈曲是一个局部非线性稳定性问题,屈曲首先从下端开始发生,随着上端载荷的增加,逐渐向上扩展;上端边界条件对下端局部屈曲无明显影响.     

本征缺陷对Ag掺杂ZnO的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法对Ag掺杂ZnO体系中Ag缺陷和本征缺陷复合体的几何结构、形成能和电子结构进行了比较研究.研究表明,Ag代替Zn位(AgZn)可以在ZnO中形成受主能级.同时,研究发现, Zni-AgZn和Oi-AgZn的形成能较小,存在的可能性较大.其中,Zni-AgZn 呈现明显的n型导电特性,而Oi-AgZn具有p型导电的趋势.因此Oi-AgZn有利于p型ZnO的形成.     

Distributed predictive control of spiral wave in cardiac excitable media

In this paper, we propose the distributed predictive control strategies of spiral wave in cardiac excitable media. The modified FitzHugh--Nagumo model was used to express the cardiac excitable media approximately. Based on the control-Lyapunov theory, we obtained the distributed control equation, which consists of a positive control-Lyapunov function and a positive cost function. Using the equation, we investigate two kinds of robust control strategies: the time-dependent distributed control strategy and the space-time dependent distributed control strategy. The feasibility of the strategies was demonstrated via an illustrative example, in which the spiral wave was prevented to occur, and the possibility for inducing ventricular fibrillation was eliminated. The strategies are helpful in designing various cardiac devices. Since the second strategy is more efficient and robust than the first one, and the response time in the second strategy is far less than that in the first one, the former is suitable for the quick-response control systems. In addition, our spatiotemporal control strategies, especially the second strategy, can be applied to other cardiac models, even to other reaction-diffusion systems.     

CdSe/CdS/SiO2复合纳米球的制备及发光性能

采用两相法合成了CdSe/CdS核-壳结构的量子点, 用氨水催化水解正硅酸乙酯制得复合结构的CdSe/CdS/SiO₂发光纳米球. 通过对量子点用量、氨水用量、反应时间及溶剂比例等实验条件的调节, 得到了单分散性较好, 尺寸在23~145 nm的复合发光纳米球. 利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱对其发光性能进行了研究, 同时利用透射电镜(TEM)观察复合纳米球的形貌. 结果表明, 复合发光纳米球样品的最高荧光量子产率可达8%.