可集成量子计算中的非近邻相互作用

我们研究一维自旋1／2链中的非近邻相互作用的影响。和近邻相互作用相比，非近邻的相互作用强度一般会较弱，因而在以前的许多方案中，这种长程的相互作用被忽略了。本文首先估计由被忽略的非近邻相互作用所引起的量子逻辑门的误差。我们得到的结果是，这项误差不仅和非近邻相互作用的强度有关，更依赖于一维自旋链所包含的粒子数，忽略非近邻相互作用有可能会对可集成量子计算造成影响。我们进一步研究如何消除或者压缩这种长程的相互作用所造成的影响。我们提出了一个量子计算方案。在这种方案中，次近邻的相互作用的影响被完全消除，从而我们可以使量子逻辑门的精度得以提高。我们也讨论了这种方案在超导量子计算体系里面的物理实现问题。     

Realization of the Fredkin Gate by Three transition Pulses in a Nuclear Magnetic Resonance Quantum Information Processor

We have experimentally realized the Fredkin gate with only three transition pulses in a solution of alanine.It appears that no experimental realization of the Fredkin gate with fewer pulses has been reported yet.In addition,the simple structure of our scheme makes it easy to implement in experiments.     

Teleportation of Multi-qudit Entangled States

We propose a method to realize the teleportation of an unknown entangled state that consists of many qudits through a partially entangled-qudit quantum channel with the help of 2 log2 d-bit classical communication. The operations used in the teleportation process include a generalized Bell-state measurement and a series of singlequdit π-measurements performed by Alice, a series of generalized qudit-Pauli gates and two-level unitary gates, as well as a qubit measurement performed by Bob. For a maximally entangled quantum channel, the successful probability of the teleportation becomes unit.     

Single Qubit and Its Universal Logic Gate Made of a Heisenberg Spin Cluster with Five Particles

We investigate an anisotropic Heisenberg spin cluster with five particles controlled by a time-dependent magnetic field. With the algebraic dynamical method, we obtain the exact analytical solution to the time dependent Schr6dinger equation. Based on the analytical solution, it is shown that the system can be used as a universal single qubit logic gate controlled by the strength and frequency of the magnetic field, and the six special single qubit logic gates can be realized physically. We also discuss the anti-decoherence property of the qubit and its logic gates resulted from particle coupling effect and collectivity of the cluster.     

弱信号提取中门积分器的设计

介绍动平稳仪中弱信号提取的门积分器的设计。讨论了门脉冲宽度（Ｔｇ）、信号周期（Ｔ）、时间常数（ＲＣ）和信噪比改善的关系，并在实际电路中进行了检测。     

双折射光纤中克尔效应及光纤－光学逻辑门

本文详细地研究了单模双折射光纤中的克尔效应．讨论了其应用于光纤－光学逻辑门的优点,给出了有关的理论分析和计算结果以实验装置,确定了强度型逻辑门的“１／０”状态,测出了输出光脉冲宽度．理论分析和实验结果符合良好．     

应用门效应-分子印迹传感器测定盐酸强力霉素

利用邻苯二胺作为功能单体,盐酸强力霉素为模板分子,用电聚合的方法在金电极表面制备出对盐酸强力霉素可进行特异识别的分子印迹膜,利用门控制原理对盐酸强力霉素进行测定。表征了分子印迹膜的性能、印迹效应;试验了测定条件;该传感器对盐酸强力霉素的检测具有良好的选择性。盐酸强力霉素的浓度在2.0×10-9～1.0×10-7mol/L范围内与响应电流呈线性关系,检出限达8.7×10-10mol/L,低于现有分析方法。该传感器可用于鱼肉样品中盐酸强力霉素的检测,回收率在96.6%～103.1%。     

Ag+与Hg2+对G-四链体DNA结构的破坏及其对构筑DNA逻辑门的应用

本工作利用圆二色光谱研究了Ag+与Hg2+对4种代表性G-四链体DNA结构的破坏作用。结果表明Ag+可能通过与碱基G螯合从而破坏G-四链体结构;Hg2+能通过形成T-Hg2+-T碱基对,及其他方式破坏G-四链体结构。含巯基(-SH)的半胱氨酸与Ag+与Hg2+可以发生较强的配位作用,从而使被Ag+与Hg2+破坏后的G-四链体DNA结构得以回复。基于此,一个新颖的Ag+/Hg2+-半胱氨酸-DNA逻辑门得以构筑。     

葡萄糖分子印迹电化学传感器的研制及其应用

本文结合分子印迹技术与电化学检测手段,制备了高选择性、高灵敏度和价格低廉的分子印迹电化学传感器,并利用该传感器对食品中的葡萄糖进行定量分析。由于该分子印迹膜为非导电膜,本实验以铁氰化钾-亚铁氰化钾离子作为底液与电极之间的探针并通过铁氰化钾-亚铁氰化钾氧化还原电流信号的变化来对葡萄糖浓度进行间接测定。实验结果表明,在0.01~2μmol/L的范围内,葡萄糖浓度的变化与铁氰化钾-亚铁氰化钾氧化还原电流信号变化呈线性关系,检出限为7.68×10-9 mol/L。该传感器的制备和测量方法简单,可用于实际样品的检测。     

用于全光缓存的光阈值门理论和实验研究

提出了一种基于光阈值门的全光缓存方案,采用两个非对称的SOA环形腔激光器耦合构成光阈值门,其输出光可以在两种波长上切换,可控制波长转换器实现光包路由,从而将需缓存的数据包路由到缓存端口,避免了复杂的包头处理.建立了光阈值门的理论模型,对10 Gbit/s的光阈值门的动态特性进行了数值模拟和实验研究,实验结果和理论计算结果相符合,实验也表明光阈值门两种输出状态的消光比可达30dB.