Remote interactions between two d-dimensional distributed quantum systems： nonlocal generalized quantum control-NOT gate and entanglement swapping

We present a systematic simple method to implement a generalized quantum control-NOT （CNOT） gate on two d-dimensional distributed systems. First, we show how the nonlocal generalized quantum CNOT gate can be implemented with unity fidelity and unity probability by using a maximally entangled pair of qudits as a quantum channel. We also put forward a scheme for probabilistically implementing the nonlocal operation with unity fidelity by employing a partially entangled qudit pair as a quantum channel. Analysis of the scheme indicates that the use of partially entangled quantum channel for implementing the nonlocal generalized quantum CNOT gate leads to the problem of ＇the general optimal information extraction＇. We also point out that the nonlocal generalized quantum CNOT gate can be used in the entanglement swapping between particles belonging to distant users in a communication network and distributed quantum computer.[第一段]     

有序排列PMMA 模板法合成三维有序纳米孔道MgO

"利用由无乳化剂的乳液聚合法和水浮法联用技术合成得到的有序排列的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为硬模板,以硝酸镁为镁源,并采用硝酸镁-柠檬酸-乙醇混合溶液浸渍PMMA微球后经干燥以及先后在300 ℃恒温灼烧3 h和500 ℃恒温灼烧5 h,制备出具有有序纳米孔道结构的MgO粒子．应用X射线衍射、高分辨扫描电子显微镜、透射电子显微镜/选区电子衍射以及N2吸附-脱附法等技术表征了PMMA和MgO样品的物理化学性质．结果表明,所得PMMA微球颗粒较为均匀,粒径约为284 nm,且排列规整有序．由PMMA硬模板     

稀土粉末Eu∶Y_2O_3的自由感应衰减量子拍

稀土固体是重要的激光和光电子材料。目前 ,由于以宽带信号和太赫兹比特数据传输率为特征的信息技术的发展 ,稀土固体材料的相干瞬态动力学过程成为宽带与高速信息光子学的基本物理问题之一。研究了室温下稀土粉末样品Eu3+ ∶Y2 O3自由感应衰减的相干瞬态光谱 ,这有助于理解有效的光吸收动力学、激发态弛豫、相干能量传递和超短光脉冲在稀土固体中的传播。用一对紫外飞秒相干光脉冲作用于稀土粉末样品Eu3+ ∶Y2 O3,然后监测物质激发态的布居数随两个激发脉冲之间的延时的变化 ,测量到其自由感应衰减量子拍 (FID) ,从拍频周期分析确定了其能级精细结构 ,能级的退相时间长达皮秒量级。理论分析和实验结果符合得很好。对稀土离子的量子干涉的研究 ,表明其在受激受控光放大方面具有潜在的应用前景     

基于马赫-曾德尔干涉仪的单个光子操控

分别利用空间和光纤马赫—曾德尔干涉仪对空间和光纤传输中的单个光子的干涉现象进行了研究,干涉对比度可达到90％以上,实现了空间和光纤中的单个光子的路由操控。实验采用脉冲调制加衰减的方法产生单个光子,获得了每个脉冲中只包含0．1个光子的准单光子源。通过改变压电换能器的电压控制马赫—曾德尔干涉仪的单个光子在两个输出端的选择,实现了光子在节点上的路由。采用同步符合检测技术,利用重复频率为1kHz,脉冲宽度为100ns的同步信号对输出信号进行符合,实现了量子效率高于70％,暗计数小于0．2s^-1的单光子高灵敏度检测,观测到了单个光子在相位操控下出射到两个输出端的有序分配现象。验证了基于马赫—曾德尔干涉仪的单个光子路由操控实现的可能性。     

与量子光场相互作用的运动原子的熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了与量子光场相互作用的二能级运动原子的熵压缩,讨论了原子运动和场模结构对原子熵压缩的影响,并且比较了分别从基于信息熵测不准关系和海森伯测不准关系出发得出的结果,表明原子的运动导致了原子熵压缩的周期性演化;随着场模结构参量的增大,熵压缩的演化周期缩短,压缩时间延长;选择适当的系统参量,运动原子能够呈现长时间的持续熵压缩效应。当原子反转为零时,基于海伯堡测不准关系的方差压缩定义不再有效,而熵压缩实现了对原子压缩效应的高灵敏量度。     

磺基水杨酸的荧光光谱与荧光量子产率

报道了磺基水杨酸 (SSA)的荧光光谱和荧光量子产率。在 pH <2时 ,SSA无荧光 ,随pH升高 ,SSA荧光增强 ,在 pH 5～ 10 5之间 ,SSA有稳定的强荧光 ,最大发射波长为 4 0 2nm ,激发波长为 2 12 ,2 38和2 97nm。在 pH >13的强碱性条件下 ,SSA转变为另一种荧光型体 ,最大激发波长 2 6 1nm ,最大发射波长390nm。SSA浓度较高时 ,荧光激发光谱发生变化 ,但发射光谱不变。在近中性条件下 ,SSA稀溶液的荧光强度与浓度之间存在良好的线性关系 ,线性范围为 5～ 2 5 0ng·mL- 1 ,检测下限为 5ng·mL- 1 。以硫酸奎宁为参比 ,测量了SSA在不同波长下的荧光量子产率 ,在最大激发波长 2 97nm处的荧光量子产率为 0 5 4。     

双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中亚稳态存在条件及其寿命

本文对双势阱中凝聚的冷原子通过约瑟夫森结隧穿时所形成的亚稳态进行研究.通过介观自旋算符建立了体系的精确量子相位模型,利用对量子自旋的势场描述给出了在两阱中振荡的原子之间相位差为时,即亚稳态时所要满足的物理条件,并用瞬子方法计算了该亚稳态存在的寿命.     

量子变换理论及其应用概述

概括地介绍了量子变换理论的基本思想,并就这一基本理论在指数上二次型的正规与反正规乘积表示、二次型哈密顿量的配分函数和波函数,以及量子信息中连续变量系统的纠缠度和保真度的计算做了简要的说明。     

耦合量子阱中激子凝聚的研究进展

近年来，半导体量子阱中激子的玻色一爱因斯坦凝聚研究取得了很大进展．实验上利用耦合量子阱间接激子中电子和空穴在空间上的分离，显著提高了激子的冷却速度和寿命，成功地把激子冷却到1K以下，观察到了激子的准凝聚状态，并且在强激光照射下，发现了随光照强度增强而增大的激子发光环和环上形成的有规则斑点图案，引起了广泛的兴趣和重视．理论研究表明，发光环的出现是电子和空穴在量子阱中的反常输运行为造成的，但环上形成规则斑点的物理机理目前尚不清楚．文章介绍了这方面的实验背景和形成激子环的物理图像，指出了理论研究中存在的问题，并对解决问题的方案进行了讨论．     

纳米光学和生物单分子探测

纳米光学技术展示了纳米级探测本领,同时生物单分子探测所需要分辨尺度也是纳米数量级的,因此在生物单分子探测过程中,纳米光学发挥了巨大的作用.文章介绍了与生物单分子探测技术相关的纳米光学技术,包括量子近场光学探针技术、近场光学成像技术（包括扫描近场光学显微术及全内反射荧光显微术）和激光光钳测控技术及它们在生物单分子探测上的进展,从而在染色、成像、测控三个方面展示了纳米光学技术在生物方面的应用,并对其未来的发展方向进行了展望.