含多个相干耦合人工原子的单模腔的输入输出特性

在以往的腔量子电动力学(QED)系统中原子气通常被处理成单个原子,从而得到诸如拉比劈裂、单光子阻塞等现象.受益于超导电路QED的发展,超导量子比特(SQUID)可以被看成人工原子,它们之间通过LC谐振子失谐的耦合会构成人工原子间的等效相干耦合.基于此,研究了具有相干耦合的多个人工原子对单模腔输入输出的影响,并从缀饰态的角度对透射谱进行了分析.结果发现包含多个相干耦合人工原子的单模腔,其透射谱与只含单个原子的腔显著不同,更重要的是透射峰的数目并不会随着人工原子数的增加而增加,最多只有3个透射峰.为了解释这种透射谱的规律,应用全量子理论,计算了整个系统在不含耗散时单能量子情况下的本征值和本征态.原则上,有几个粒子,就会形成几个缀饰态,理论上就会出现几个透射峰.然而本文发现存在一些不包含光子成分的缀饰态,它们并不贡献透射峰.而原子数增多后会出现透射峰劈裂,这对应着能级避免交叉现象,本文从缀饰态角度进行了说明.从这些缀饰态的具体形式上很多都具有多体纠缠的性质.因此采用这样一种包含多个相干耦合人工原子的单模腔,将有利于构建多体纠缠态,在未来也可以通过透射率的变化,探知腔内多体纠缠态的形式.     

一个电动力学矢量公式的分析应用与推广

电动力学的研究对象是电磁场的基本属性,电磁场的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用.本文通过探究一个电动力学中的常见问题：已知极化强度求解束缚电荷的体密度,使学生在情境中产生疑难,在疑难中发现新问题,激发学生的认知冲突.在教学过程中,重视知识和方法的应用及迁移,引起学生积极思维,培养学生科学思维和科学探究的能力.     

量子计算的物理实现

与经典计算相比，量子计算对信息的处理和计算有很大的优越性．在量子计算研究中，其物理实现方法的研究是一个重要部分．文章首先介绍了DiVincenzo关于量子计算的物理实现技术的7个判据，然后简要介绍了目前实现量子计算的10种物理实现方法，包括离子阱、中性原子、光学、超导约瑟夫森结、腔量子电动力学、液体核磁共振、Kane的硅基半导体方案、富勒球、量子点和液氦表面电子，基本上涵盖了目前的量子计算物理实现的进展情况．     

高离化类铜离子4s—4p跃迁的理论计算与量子电动力学效应

采用相对论多组态从头计算方法，系统计算了高离化类铜离子等电子序列Ｉｎ２０－Ｕ６３＋（Ｚ＝４９～９２）４ｓ－４ｐ跃迁波长和能级间隔，计算结果与文献的实验值和计算值作了比较。结果表明，在高离化类铜离子体系中存在更显著的量子电子动力学效应。     

腔QED中利用超导量子干涉仪实现Toffoli门

基于腔量子电动力学技术,提出了利用三能级超导量子干涉仪实现Toffoli门的理论方案.利用超导量子干涉仪与腔场发生耦合,以及与外加经典脉冲发生共振跃迁来实现量子态的演化控制.该方案可以拓展到N比特Toffoli门的实现.最后,讨论了逻辑门的实验可行性,四比特Toffoli门的作用时间约为30 nm,它远小于腔衰减时间和较高能级的能量驰豫时间,从而足以实现量子态的操控.并且随着比特数的增多,Toffoli门作用时间的增幅较慢.     

胶束电动力学毛细管电泳分离和测定牡蛎中的氨基酸

采用胶束电动力学毛细管电泳,在25mmol／L Na2HPO4-NaH2PO4(pH7．0),40mmol／L十二烷基硫酸钠和3mol／L尿素的实验条件下,在28min内实现了牡蛎中8种游离丹酰化氨基酸的分离和测定。在一定浓度范围内,氨基酸的峰面积与其浓度呈良好的线性关系,相关系数0．9955～0．9984之间。对于8种氨基酸,标准加入回收率在99．5％～100．7％之间。     

Scheme for Preparation of Macroscopic Multi-component Entanglement in Cavity QED

We propose a scheme of generating multi-component entangled coherent states of cavity fields. In this scheme, the atoms pass through cavities one by one, simultaneously driven by a strong classical field in each cavity. Then the detection of the atomic states collapses the cavity fields onto multi-component entangled coherent states. It is shown that, with a judicious choice of the parameters of the classical field, we can conditionally produce macroscopic multi-dimensional maximal entanglement for the cavity modes.     

激光脉冲和电子束对撞准确度的测量方法

超强激光脉冲与相对论电子束相互对撞是当前主要的强场量子电动力学（QED）实验手段。如何测量超强激光脉冲和电子束对撞的准确度,进而实现微米精度的准确对撞,是目前限制实验发展的重要因素。利用蒙特卡罗数值模拟方法,系统研究了超强激光脉冲和相对论电子束相互对撞过程,重点关注了电子和辐射光子动力学信息与激光脉冲和电子束对撞偏移量之间的对应关系。研究发现:辐射光子的空间分布信息,可以有效反映出激光脉冲和电子束的对撞偏移量。基于该研究结果,实验中可利用光子空间分布的信息,实现对激光脉冲和电子束对撞准确度的调节,从而有望促进强场QED实验技术的发展。     

量子电动学诱导电磁辐射研究纳米催化剂

Gold has been regarded as a poor heterogeneous catalyst because it is generally considered a nonreactive metal. But as nanocatalysts,gold and other metals somehow significantly enhance reactivity. It is generally thought chemical bonds of reactants are weakened by adsorption to nanocatalysts thereby allowing reactions to proceed more rapidly,but how this reaction proceeds to completion is not well understood. Here gold nanocatalysts are treated as unsupported nanoparticles (NPs) in a solution of reactant molecules from which extensions are made to gold NPs supported on titanium dioxide. Whether the NPs are supported or unsupported,enhanced catalytic reactivity depends on absorbed thermal kT (k is Boltzmann's constant and T is absolute temperature) energy accumulated from prior collisions of reactant molecules. The accumulated kT energy is treated as electromagnetic thereby allowing frequency up-conversion by quantum electrodynamics (QED) to the confinement frequency of the NP,typically beyond the vacuum ultraviolet (VUV). By this theory,the chemical reaction of reactant molecules having bonds weakened by adsorption is completed by QED induced VUV photolysis.     

耗散旋波介质中的色散关系

应用Maxwell经典电磁理论，结合旋波介质的本构关系，研究耗散旋波介质中光波的色散关系．结果表明，色散关系与介质电导率、旋波因子等因素密切相关．