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。     

High-Average-Power Nanosecond Quasi-Phase-Matched Single-Pass Optical Parametric Generator in Periodically Poled Lithium Niobate

A pulsed nanosecond optical parametric generator (OPG) in periodically poled lithium niobate (PPLN) crysal is presented. The pump laser is an acousto-optically Q-switched Nd:YVO4 laser with the maximum average power of 6.58 W. When the repetition rate is 50kHz and the pulse width of the pump source is 80ns, the maximum average total output power of the single-pass PPLN OPG is about 1.9 W, which includes 1.322 W of 1.536μm signal radiation. The length of the PPLN crystal is only 38.7mm (at room temperature) with a grating period of 28.93μm (at room temperature). The 1.502-1.536μm signal radiation and 3.652-3.465μm idler radiation are obtained by adjusting the PPLN crystal temperature from 155℃ to 250℃.     

用Josephson结电子模拟器测量磁通量子2e/h

介绍用Josephson结电子模拟器在政党温度下，模拟测量磁通量子2e/h，用模拟器来研究Josephosn结的特性。该实验可作为普通物理实验中课题设计实验的一个内容。     

更快、更高、更强——2001年的超导研究

 在2001年,全世界的科技工作者为量子论诞生100周年和诺贝尔奖颁发100周年举行了一系列庆祝活动。在《科学美国人》杂志的一篇纪念文章中,作者列举了33项展示量子论神奇力量的重大发现,这其中有8项与超流-凝聚有关。它们是1911年超导电性的发现,1924年玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的预言,1938年超流的发现,1957年BCS超导理论的提出,1973年核磁共振成像用于医疗诊断,1980和1982年整数和分数量子霍尔效应的发现,1986年铜氧化物高温超导体的发现和1995年BEC的实现。     

不含稀土元素的高温超导体

氧化物高温超导材料La2-xMxCuO4-y(M为Ba,Sr或Ca)和ReBa3Cu3O7-y或大部分稀土元素)的发现,是超导电性研究的一个重要的里程碑.这类材料晶体结构的特点是含有二维Cu-O2平面层,人们认为高温超导电性与此密切相关.因此,晶体结构中含有这种Cu-O2平面层的新材料可望是高温超导体.最近,人们用Bi或T1替代上面两类材料中的稀土元素,合成出了新的稳定的高温超导材料,从而在这个以Cu-O2平面层为结构特征的高温超导家族中又添加了新的成员. 1987年五月,法国Caen大学的C.Michel和B.Raveau等人报道了他们的发现[1]:在接近Bi2Si2Sr2Cu2O7 y成…     

超导磁体及其应用

 1911年,荷兰物理学家昂纳斯(Onnes)观察到水银在4K下出现超导现象,随后又发现铅、锡等元素也属于超导物质,但是这些元素的超导状态极易因磁场影响而被破坏,例如铅在550Gs的磁场下就会失去超导状态,因此无法用它们绕制磁体。直到60年代发现铌锆等合金材料具有超导性后,实用超导磁体才得以实现。但是,早期的超导磁体容易受到一些因素(如力、热等)的影响而转变为正常态,从而使磁体损坏;尤其是大型超导磁体,由于储能增加,当磁体失去超导态后极易将磁体烧损,加上冷却磁体的液氦不易获得且比较昂贵,因此它的实际应用受到限制。     

超导临界温度测量

1911年翁纳斯(Onnes)在测量低温下汞的电阻时,发现在4.2K附近电阻突然消失,突变前后,电阻值变化超过10~4倍。这种在低温下电阻突然消失的现象称为超导电性。具有超导电性的材料称为超导体。     

超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4/超高分子量聚乙烯复合材料的输运性质

采用热压法获得了具有不同混合比例的超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4/超高分子量聚乙烯导电复合材料,并利用x射线衍射、扫描电子显微镜和标准四引线方法对复合材料的结构和低温电输运性质进行测量.实验结果显示,超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4颗粒随机分布在聚合物本体中,相互间没有连接构成网络结构.在正常态下,复合材料的电阻-温度变化曲线给出类半导体行为.但对应于超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4的超导转变温度Tc处,复合材料的电阻-温度变化曲线出现了极小值.室温下电阻率ρ随外加电场强度E的变化曲线测量结果表明,ρ-E曲线为一线形关系,随着电场强度E增加,电阻率ρ下降.文中对可能存在的导电机制进行分析,结果表明隧道贯穿模型可以很好地解释复合材料的导电机制.另外,外加电场强度E对复合材料的电输运特性有明显的影响.