PBFC-PI量子动力学方法及应用（英文）

对多原子体系的量子动力学计算非常重要,然而,对含六原子以上的分子体系进行精确量子动力学计算仍具挑战性.面向过程的基函数定制(PBFC)-并行迭代(PI)方法是一种高效的量子动力学方法,已应用于对含九原子的丙二醛异构体系的氢迁移速率的精确量子计算.本综述首先阐明了PBFC的基本思想,之后重点回顾了PBFC-PI方法的具体内容、该方法与其它方法的结合及其应用方面的新进展.应用这些方法实现了对单氢迁移、协同双氢迁移和分步双氢迁移3种类型基准体系的大规模并行计算,有助于获得对氢迁移过程的新认识.     

量子点在生物化学传感中的应用研究进展

综述了荧光量子点在生物化学传感中的研究应用进展,重点介绍离子、酶以及糖类的传感,并展望了其发展趋势和应用前景。     

加权量子搜索算法及其相位匹配条件研究

目前的Grover算法在无序数据库中搜索多个目标时,得到不同目标的几率是相等的,不考虑各个目标重要程度的差异;并且当目标数超过数据库记录总数的四分之一时,搜索到目标的几率迅速下降,当目标数超过记录总数的一半时,算法失效.针对这两个问题,首先提出一种基于加权目标的搜索算法.根据各子目标的重要程度,为每个子目标赋予一个权系数,应用这些权系数将多个子目标表示成一个量子叠加态,这样可使得到每个子目标的几率等于其自身的权系数;其次,提出自适应相位匹配条件,该条件中两次相位旋转的方向相反,大小根据目标量子叠加态和系统初始状态的内积决定.当该内积大于等于((3-√5)/8)^1/2时,至多只需两步搜索,即可以恒等于1的几率得到搜索目标.实验表明,算法及其相位匹配条件是有效的.     

旋转二维激子极化激元凝聚涡旋叠加态的动力学特性

研究了二维激子极化激元凝聚正反涡旋叠加态在半导体微腔极化激元波色爱因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate, BEC)体系旋转情形下的稳定性和动力学特性.在体系旋转情形下对单分量Gross-Pitaevskii方程进行重构,利用四阶龙格库塔方法和时域有限差分方法构建数值模型.利用实时演化方法研究在体系旋转的情况下,不同拓扑荷数的正反涡旋叠加态的实时演化过程及稳态局域粒子数和体系旋转角速率之间的关系.研究了涡旋叠加态激发区域的旋转速率与体系旋转速率的关系,并阐明了体系的旋转速率对涡旋叠加态相位稳定性的影响机理.研究表明,半导体微腔极化激元BEC体系的旋转速率对激子极化激元凝聚叠加态的演化过程及其动力学特性有重要影响.     

基于混合编码的测量设备无关量子密钥分发的简单协议

测量设备无关量子密钥分发协议移除了所有测量设备的漏洞,极大地提高了量子密钥分发系统的实际安全性,然而,该协议的安全密钥率相比于其他量子密钥分发协议来说仍然是较低的.目前,利用高维编码来提升量子密钥分发协议的性能已经在理论和实验上都得到证明,最近有人提出了基于高维编码的测量设备无关量子密钥分发协议,但是由于所提出的协议对实验设备性能有更高的要求,所以在实际应用上仍然存在许多困难.本文提出一种基于偏振和相位两种自由度的混合编码测量设备无关量子密钥分发协议,并且利用四强度诱骗态方法分析该协议在实际条件下的安全性,最后数值仿真结果表明,该协议在实际条件下40 km和50 km处的最优安全码率相比于原MDI-QKD协议分别提升了52.83%和50.55%.而且,相比于其他基于高维编码的测量设备无关量子密钥分发协议来说,本文提出的协议只要求本地用户拥有相位编码装置和偏振编码装置,探测端也只需要四台单光子探测器,这些装置都可以利用现有的实验条件实现,说明该协议的实用价值也很高.     

GaAs基980nm高功率半导体激光器的研究进展

GaAs基980 nm半导体激光器在材料加工、通信和医疗等领域有着重要应用.应变量子阱结构的出现提高了GaAs基半导体激光器的转换效率、输出功率和可靠性.本文综述了高功率GaAs基量子阱激光器历史发展,介绍了高功率半导体激光器的外延结构、芯片结构和封装结构设计,重点阐述了影响高功率GaAs基量子阱激光器光电性能、散热和...     

水溶性量子点纳米微球的制备、表征及其在生物检测中的应用

通过超声乳化(O/W)法, 在CdSe/CdS荧光量子点外包覆一层双亲性高分子外壳, 制得水溶性量子点纳米微球. 用荧光发射光谱(PL)和透射电子显微镜(TEM)等手段对产品进行了表征. 结果表明, 此种方法简单易行, 制得的量子点纳米微球(70 nm)具有良好的水溶性、稳定性以及较强的荧光发射强度. 用这种改性后的量子点标记的免疫球蛋白分子能够识别专一抗原, 因此这种纳米粒子将有望进一步应用于生物检测.     

短波近红外在体荧光分子成像技术最新进展

癌症的诊断迄今所依赖的主要是一些离体检测方法以及超声波、X射线透视、X射线CT、核磁共振成像和PET等影像学技术. 癌症的确诊则以肿瘤组织或病变细胞的形态和其它宏观特征为依据, 这往往是一个侵入性和耗时的过程, 不适于癌症的早期诊断. 这些影像学技术目前也大都难以发现分子水平上的问题. 因此, 迄今癌症的早期诊断仍然是医学界面临的一个空前挑战. 光学成像方法, 特别是荧光成像方法具有对人体无害、非侵入、高灵敏和可进行在体多目标成像的优点, 随着荧光指示物的不断拓展和检测方法的不断创新, 有望在分子和细胞水平上实现癌症的早期诊断. 本文重点介绍了几项有较重要价值及工作在短波近红外区域的在体荧光成像技术的新进展.     

量子点传感器测定水中微量银离子

选择铋试剂Ⅱ作为硫化镉(cds)量子点的修饰剂,合成了表面修饰的量子点,利用其有效官能团与银离子作用,导致修饰的量子点的荧光增强作用,建立了测定银离子的方法,开发了新型的银离子的传感器。结果表明,对水中银离子测定的线性范围为0.01~5.0μmol.L-1,相关系数为0.999 3,检测限达到1.6 nmol.L-1,对实际水样的分析获得了较满意的结果。     

水溶性量子点荧光探针用于帕珠沙星的含量测定

文章采用荧光光谱和紫外光谱研究了CdTe量子点(CdTe QDs)与广谱抗菌药物帕珠沙星的相互作用。结果表明,随着帕珠沙星浓度的增加,CdTe QDs荧光强度有规律的降低,但通过透射电镜图对QDs及加入帕珠沙星后的QDs进行比较,发现QDs仍然均一单分散,表明反应的作用机理可能是帕珠沙星促使QDs表面键合的有机分子发生变化,在Cd空位表现出的表面缺损上形成了碲氧复合物,致使荧光猝灭。因此该反应可作为一种新颖的快速检测帕珠沙星含量的方法。在一定条件下,帕珠沙星溶液的浓度与量子点荧光强度成线性关系,线性范围为10.0～850 μg·mL-1,相关系数r为0.995 4,检测限(S/N=3)为3.254×10-3 μg·mL-1。药物对量子点的猝灭常数为2.188×104 L·mol-1。应用到冻干粉针剂和氯化钠注射液中帕珠沙星的含量测定,所得结果与标示量一致。该方法较常用检测方法具有简便、快捷、灵敏、线性范围宽的优点,并有望进一步开展发药物体内显像及作用机理的研究。