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基于量子纠缠测量理论的电子支付协议设计
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作者 朱旻昊 马雷 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期136-146,共11页
提出了一个基于量子力学基本理论的电子支付协议.经典支付系统存在部分漏洞,可能会带来安全隐患.利用纠缠粒子之间的关联性,实现签名、购买、支付等环节;使用量子单向函数和量子交换测试线路,验证签名的有效性;通过信道检测中的冗余粒... 提出了一个基于量子力学基本理论的电子支付协议.经典支付系统存在部分漏洞,可能会带来安全隐患.利用纠缠粒子之间的关联性,实现签名、购买、支付等环节;使用量子单向函数和量子交换测试线路,验证签名的有效性;通过信道检测中的冗余粒子传输支付信息,节约成本.该方案在量子力学基本原理的保证下,具有无条件的安全性,符合支付系统的基本要求. 展开更多
关键词 量子支付协议 量子纠缠 量子签名 无条件安全
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双振荡场产生正负电子对的理论研究
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作者 李传可 林南省 +2 位作者 周鲜鲜 江淼 李英骏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期151-160,共10页
在强电磁场下真空产生正负电子对的研究中,多场的组合扮演重要的角色.本文运用计算量子场论方法在全时空数值求解狄拉克方程,研究了两个空间分离的局域化振荡电场击穿真空产生正负电子对的过程.结果表明通过选取合适的场参数,两场的相... 在强电磁场下真空产生正负电子对的研究中,多场的组合扮演重要的角色.本文运用计算量子场论方法在全时空数值求解狄拉克方程,研究了两个空间分离的局域化振荡电场击穿真空产生正负电子对的过程.结果表明通过选取合适的场参数,两场的相互作用可以显著增强正负电子对的产生.两场的相互作用使产生正负电子对的动量分布曲线出现了周期性的振荡,并导致了非对称的多光子跃迁过程.通过含时微扰理论分析得出,正负电子对的动量分布的周期性振荡可由电场宽度、电场频率和两场间距共同决定.两场间距能够改变正负电子对动量分布的变化周期,随着两场间距的增大,产生正负电子对的动量(能量)的单一性得到优化;电场宽度不仅影响正负电子对动量分布的峰谷高度差,还会改变其在动量空间峰值的展宽;根据能量守恒定律,电场频率的增大使得产生粒子对的动量随之变大.因此,通过选择合适电场参数可以抑制或加强特定动量分布的正负电子对,这为今后的实验设计提供了重要的理论指导. 展开更多
关键词 正负电子对产生 计算量子场论 强场物理
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Chiral bound states in a staggered array of coupled resonators
3
作者 金伍林 李静 +2 位作者 卢竞 龚志瑞 周兰 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第2期124-130,共7页
We study the chiral bound states in a coupled-resonator array with staggered hopping strengths,which interacts with a two-level small atom through a single coupling point or two adjacent ones.In addition to the two ty... We study the chiral bound states in a coupled-resonator array with staggered hopping strengths,which interacts with a two-level small atom through a single coupling point or two adjacent ones.In addition to the two typical bound states found above and below the energy bands,this system presents an extraordinary chiral bound state located within the energy gap.We use the chirality to quantify the breaking of the mirror symmetry.We find that the chirality value undergoes continuous changes by tuning the coupling strengths.The preferred direction of the chirality is controlled not only by the competition between the intracell and the intercell hoppings in the coupled-resonator array,but also by the coherence between the two coupling points.In the case with one coupling point,the chirality values varies monotonously with difference between the intracell hopping and the intercell hoppings.While in the case with two coupling points,due to the coherence between the two coupling points the perfect chiral states can be obtained. 展开更多
关键词 bound states two-level small atom coupled-resonator array CHIRALITY
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Preparation of entangledW states based on the cavity QED system
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作者 Ke Li Jun-Long Zhao 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期290-296,共7页
We present a qubit-loss-free(QLF)fusion scheme for generating large-scale atom W states in cavity quantum electrodynamics(QED)system.Compared to the most current fusion schemes which are conditioned on the case where ... We present a qubit-loss-free(QLF)fusion scheme for generating large-scale atom W states in cavity quantum electrodynamics(QED)system.Compared to the most current fusion schemes which are conditioned on the case where one particle can be extracted from each initial W state to the fusion process,our scheme will access one or two particles from each W state.Based on the atom–cavity-field detuned interaction,three jWin+m+t states can be generated from the jWin,jWim,and jWit states with the help of two auxiliary atoms,and three jWin+m+t+q states can be generated from jWin,jWim,jWit,and a jWiq state with the help of three auxiliary atoms.Comparing the numerical simulations of the resource cost of fusing three small-size W states based on the previous schemes,our fusion scheme seems to be more efficient.This QLF fusion scheme can be generalized to the case of fusing k different or identical particle W states.Furthermore,with no qubit loss,it greatly reduces the number of fusion steps and prepares W states with larger particle numbers. 展开更多
关键词 W state detuned interaction state fusion cavity quantum electrodynamics
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基于压缩库产生的磁子阻塞
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作者 李明翠 陈爱喜 曾伟 《华东交通大学学报》 2023年第1期99-105,共7页
基于近年来微波腔与磁子相互作用的实验进展以及非线性库理论,提出将腔-磁系统与压缩库耦合,分析其中的磁子阻塞效应,以实现磁性量子级的操控。在一个受驱动的微波腔中放置一个钇铁石榴石小球,球体中的Kittel模与微波腔模耦合,同时腔场... 基于近年来微波腔与磁子相互作用的实验进展以及非线性库理论,提出将腔-磁系统与压缩库耦合,分析其中的磁子阻塞效应,以实现磁性量子级的操控。在一个受驱动的微波腔中放置一个钇铁石榴石小球,球体中的Kittel模与微波腔模耦合,同时腔场与压缩真空库耦合。通过数值求解系统的量子主方程,详细分析了关联函数受耦合强度、失谐量、耗散率等因素的影响。从理论上证明了与压缩库耦合的腔-磁系统可以产生单磁子阻塞和双磁子阻塞,并且可以通过调节驱动强度或者失谐量灵活地在单磁子阻塞、双磁子阻塞、双磁子隧穿之间进行切换。所提出的磁子阻塞方案主要由压缩库的非线性诱导得到,为腔-磁系统实现单磁子和双磁子阻塞提供了一种可能的新途径。 展开更多
关键词 磁子 阻塞 压缩库 微波腔
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激光参数对非理想真空激光光强极限的影响 被引量:1
6
作者 伍艺通 吉亮亮 李儒新 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期3-12,共10页
人类在实验室可实现的激光强度极限是强场量子电动力学(QED)的重要问题。在非理想真空条件下,极端超强激光与残留的电子相互作用触发伽马光子辐射与正负电子对产生的QED级联效应,从而显著消耗激光能量,大幅降低可实现的激光峰值强度。... 人类在实验室可实现的激光强度极限是强场量子电动力学(QED)的重要问题。在非理想真空条件下,极端超强激光与残留的电子相互作用触发伽马光子辐射与正负电子对产生的QED级联效应,从而显著消耗激光能量,大幅降低可实现的激光峰值强度。考虑到QED级联效应与激光偏振、焦斑尺寸、脉宽长度有着密切的关系,基于囊括QED过程的粒子网格模拟方法(Particle-in-cell, PIC)对上述参数的效应进行分析,同时构建了激光场演化的自洽方程来进行解释,二者结果基本保持一致,获得的强度极限在考虑的参数范围内为10^(26)~10^(27) W/cm^(-2)。结果表明,同等情形下,圆偏振激光可激发更强的QED级联,使得激光强度上限略低于线偏振。此外,紧聚焦激光由于QED级联发生的时空间尺度更小,从而激光的吸收效应被显著抑制,进而可以实现更强的聚焦强度。对于更长脉宽的激光,由于正负电子对吸收的能量区域更加弥散,使得可实现的激光强度上限阈值有所提升。但对于超短脉宽情形(如单周期),由于QED级联的种子源电子束不能很好地被约束在激光区域,理论分析耗散的激光能量偏高。此外,在高真空度的情形下,残余电子的随机性也会对可实现激光强度产生一定的影响。研究结果可为后续开展极端强场QED实验和数100 PW级超强超短激光装置建设提供指导。 展开更多
关键词 激光极限强度 强场量子电动力学 量子电动力学级联效应 激光等离子体相互作用 PIC模拟
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微光学腔内单原子的俘获及其耦合强度的精确调控
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作者 闫玮植 范青 +3 位作者 杨鹏飞 李刚 张鹏飞 张天才 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期214-220,共7页
通过在长度为336μm的光学法布里-珀罗腔内构建单个微尺度光学偶极阱,实现了腔内单个原子的俘获,俘获寿命为(2.60±0.18)s,从而实现了稳定的单原子与光学腔强耦合的腔量子电动力学系统.通过腔的透射光场能够实现光学阱中单原子俘获... 通过在长度为336μm的光学法布里-珀罗腔内构建单个微尺度光学偶极阱,实现了腔内单个原子的俘获,俘获寿命为(2.60±0.18)s,从而实现了稳定的单原子与光学腔强耦合的腔量子电动力学系统.通过腔的透射光场能够实现光学阱中单原子俘获事件的检测,准确率为98.5%.实验通过精确控制俘获的单原子位置实现了单原子与腔模耦合强度在三维方向的精确调控,测量了不同耦合强度下的单原子真空拉比分裂谱. 展开更多
关键词 腔量子电动力学 单原子 偶极阱 强耦合
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超强激光与固体靶作用驱动量子电动力学级联和稠密正电子产生的研究进展
8
作者 黄海荣 张亮琪 +2 位作者 刘维媛 余同普 罗文 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期46-56,共11页
极端超短超强激光脉冲的诞生将光与物质的相互作用推进到由辐射阻尼效应和量子电动力学(QED)效应占主导的高度非线性物理范畴。强场QED效应蕴含了丰富的物理过程包括辐射阻尼、高能伽马辐射、正负电子对产生、QED级联、真空极化等,是高... 极端超短超强激光脉冲的诞生将光与物质的相互作用推进到由辐射阻尼效应和量子电动力学(QED)效应占主导的高度非线性物理范畴。强场QED效应蕴含了丰富的物理过程包括辐射阻尼、高能伽马辐射、正负电子对产生、QED级联、真空极化等,是高能量密度物理和强场物理研究领域的前沿热点。QED级联是解释致密天体辐射和伽马射线暴形成的重要物理机制,其产生的稠密正电子源在高能物理、材料无损探测、癌症诊断等领域亦有重要的应用前景。介绍了QED级联过程及其理论模型,讨论了固体靶中的QED级联发展及其诱导的非线性物理效应,并回顾了固体靶中稠密正电子产生的主要研究成果。 展开更多
关键词 强场量子电动力学效应 超强激光与固体靶作用 级联发展 稠密正电子产生 分析模型
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不同频率的组合振荡场下产生正负电子对
9
作者 罗蕙一 江淼 +1 位作者 徐妙华 李英骏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期27-34,共8页
吸收组合低频外场提供的多个不同能量的光子发生跃迁可以在真空中激发正负电子对.本文探究了在组合振荡场作用下,不同的外场频率对正负电子对产生的影响,研究结果表明:与单个振荡场类似,当双振荡场的频率和约为2.3m_(e)c^(2)时,电子对... 吸收组合低频外场提供的多个不同能量的光子发生跃迁可以在真空中激发正负电子对.本文探究了在组合振荡场作用下,不同的外场频率对正负电子对产生的影响,研究结果表明:与单个振荡场类似,当双振荡场的频率和约为2.3m_(e)c^(2)时,电子对产量达到极值.在双振荡场的频率和固定为2.3m_(e)c^(2)的情况下,对不同组合频率下正负电子对的产量以及能谱分布进行了研究,发现当两场频率差较小时,电子对产量随时间演化会出现显著的“拍”现象.还发现两个振荡场频率差越小,电子对的单能性越好;场频率差越大时,电子对的产量越高、能谱范围越宽.通过对跃迁概率分布图的比较和分析,发现主要原因是频率差较大时能够发生显著跃迁的多光子跃迁形式数量增加,从而促进正负电子对(尤其是高能端电子对)的产生. 展开更多
关键词 电子对产生 多光子跃迁 计算量子场论
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耦合腔阵列中基于里德堡相互作用调控的量子路由(英文)
10
作者 杨煦 刘磊 +1 位作者 孟壮壮 谭磊 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期830-837,共8页
建立一个单光子路由器模型,由一个中心腔与作为量子通道的交叉耦合谐振腔波导耦合,中心腔中放置两个具有里德堡相互作用的原子.在经典光场的作用下,一个受Rydberg相互作用调节的三能级原子可被视为一个路由光子的量子发射器.两种Rydber... 建立一个单光子路由器模型,由一个中心腔与作为量子通道的交叉耦合谐振腔波导耦合,中心腔中放置两个具有里德堡相互作用的原子.在经典光场的作用下,一个受Rydberg相互作用调节的三能级原子可被视为一个路由光子的量子发射器.两种Rydberg相互作用对透射光谱有不同的影响.两个不同频率的光子可以被路由,其中一个可通过控制里德堡相互作用和拉比频率关闭,一种频率的光子可以被转移.基于这些特性,该模型是一种实现多频率光子路由器的可行方案,可用于单光子器件的设计. 展开更多
关键词 量子路由 里德堡相互作用 量子光学
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Circuit quantum electrodynamics with a quadruple quantum dot 被引量:1
11
作者 林霆 李海欧 +1 位作者 曹刚 郭国平 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期150-155,共6页
In this theoretical work,we describe a mechanism for the coupling between a plane structure consisting of four quantum dots and a resonator.We systematically study the dependence of the quadruple coupling strength and... In this theoretical work,we describe a mechanism for the coupling between a plane structure consisting of four quantum dots and a resonator.We systematically study the dependence of the quadruple coupling strength and the qubit decoherence rate and point out the optimized operating position of the hybrid system.According to the transmission given by the input-output theory,the signatures in the resonator spectrum are predicted.Furthermore,based on the parameters already achieved in previous works,we prove that the device described in this paper can achieve the strong coupling limit,i.e.,this approach can be used for system extension under the existing technical conditions.Our results show an effective and promotable approach to couple quantum dot structures in plane with the resonator and propose a meaningful extension method. 展开更多
关键词 semiconductor qubit circuit quantum electrodynamics(QED) semiconductor quantum dot scalable semiconductor-based circuit QED architectures
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基于相邻中继站间制备纠缠资源的高效量子中继器方案
12
作者 苏梦远 朱孟正 《长春师范大学学报》 2023年第2期35-39,共5页
利用相干态通信制备高保真贝尔对,呈现了一个实现长距离量子通信系统的中继器方案。该方案的主要装置由线性光学器件和基于弱的非线性的奇偶校验门构成。方案的优点是仅用单光子作为制备纠缠对的资源,便可以在两个相邻的中继站点间直接... 利用相干态通信制备高保真贝尔对,呈现了一个实现长距离量子通信系统的中继器方案。该方案的主要装置由线性光学器件和基于弱的非线性的奇偶校验门构成。方案的优点是仅用单光子作为制备纠缠对的资源,便可以在两个相邻的中继站点间直接产生保真度接近于1的贝尔纠缠对。与将贝尔对分布到两个相邻的站点相比,该方案避免了纠缠分布过程中最大纠缠EPR对的退相干效应。 展开更多
关键词 量子中继器 量子通信 量子纠缠 量子纯化
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Gatemon Qubit Based on a Thin InAs-Al Hybrid Nanowire
13
作者 霍杰荣 夏泽洲 +12 位作者 李宗霖 张珊 王宇清 潘东 刘其春 刘玉龙 王志川 高益淳 赵建华 李铁夫 应江华 尚汝南 张浩 《Chinese Physics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第4期62-67,共6页
We study a gate-tunable superconducting qubit(gatemon) based on a thin InAs-Al hybrid nanowire.Using a gate voltage to control its Josephson energy,the gatemon can reach the strong coupling regime to a microwave cavit... We study a gate-tunable superconducting qubit(gatemon) based on a thin InAs-Al hybrid nanowire.Using a gate voltage to control its Josephson energy,the gatemon can reach the strong coupling regime to a microwave cavity.In the dispersive regime,we extract the energy relaxation time T_(1)~0.56 μs and the dephasing time T_(2)^(*)~0.38 μs.Since thin In As-Al nanowires can have fewer or single sub-band occupation and recent transport experiment shows the existence of nearly quantized zero-bias conductance peaks,our result holds relevancy for detecting Majorana zero modes in thin InAs-Al nanowires using circuit quantum electrodynamics. 展开更多
关键词 holds OCCUPATION RELAXATION
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原子-光力混合系统的机械压缩和纠缠研究
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作者 王鑫 阳松林 +1 位作者 李昂 张建松 《华东交通大学学报》 2023年第2期112-117,共6页
传统光力系统中产生强机械压缩一般需要光场衰减率小于机械振子频率(可分辨边带条件),在实验室极难实现。针对光力系统在高不可分辨边带(光场衰减率远大于机械振子频率)条件下产生强机械压缩及稳态纠缠问题,提出利用两个两能级原子系综... 传统光力系统中产生强机械压缩一般需要光场衰减率小于机械振子频率(可分辨边带条件),在实验室极难实现。针对光力系统在高不可分辨边带(光场衰减率远大于机械振子频率)条件下产生强机械压缩及稳态纠缠问题,提出利用两个两能级原子系综和两束不同强度激光共同调制光力系统,放宽可分辨边带条件的限制。研究结果表明:将两个原子系综放入光力学系统中,即使在高不可分辨的边带状态下,也能实现超过3 dB的强机械压缩;光场和机械振子之间的稳态纠缠也可产生。 展开更多
关键词 光力系统 机械压缩 稳态纠缠
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超晶格电子垂直输运的激子势垒穿透 被引量:15
15
作者 李秀平 陈琼 +2 位作者 杨杰 王善进 罗诗裕 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期53-56,共4页
激子的势垒穿透在超晶格的光电性质研究中有着十分重要的意义。文章在Fowler-Nordheim理论基础上,引入权重因子描述了激子库仑场和外场之间的竞争,并对不同的权重因子进行了仿真分析。结果表明,激子效应使势垒高度降低。用爱里函数和椭... 激子的势垒穿透在超晶格的光电性质研究中有着十分重要的意义。文章在Fowler-Nordheim理论基础上,引入权重因子描述了激子库仑场和外场之间的竞争,并对不同的权重因子进行了仿真分析。结果表明,激子效应使势垒高度降低。用爱里函数和椭圆积分严格地给出了激子的势垒穿透几率,为超晶格光电性质和垂直输运提供了基础分析。 展开更多
关键词 激子 超晶格 势垒穿透 椭圆积分
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玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)及其光学性质的研究 被引量:15
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作者 李师群 吕亚军 黄湖 《量子电子学报》 CAS CSCD 1997年第1期1-11,共11页
本文(1)扼要地回顾了BEC研究的历史;(2)着重介绍了用激光冷却和捕陷技术实现碱金属原子BEC的实验;(3)结合我们的工作综述了对BEC的性质,特别是光学性质的理论研究状况。
关键词 激光冷却 捕陷 BEC 量子论
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中微子结构及其结构函数 被引量:4
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作者 焦善庆 龚自正 +1 位作者 许弟余 江光佐 《吉首大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第1期15-18,共4页
与研究光子结构类似,若现时中微子v2e,F(q1,g,g)的超对称性伴子-中性微子U0e,B(q2, g),从亚夸克海中俘获2对色亚夸克bc bc,一对用于使U0e,B(q2, g)构成y-2/3e,B(q2, bc)和反轻子-夸克共振态B+2/3c(bc, g),一对用于将两者粘合在一起的胶... 与研究光子结构类似,若现时中微子v2e,F(q1,g,g)的超对称性伴子-中性微子U0e,B(q2, g),从亚夸克海中俘获2对色亚夸克bc bc,一对用于使U0e,B(q2, g)构成y-2/3e,B(q2, bc)和反轻子-夸克共振态B+2/3c(bc, g),一对用于将两者粘合在一起的胶子弦,即相当于胶子弦将y-2/3e,B(q2, bc),B+2/3c(bc, g)粘合在一起的带电谐振子,将显示强作用的特性.但B+2/3c(bc, g)是反轻子-夸克共振态( l-q),其传播子为比W±1,Z°更重的ε-e( q1,q2)物质,又给出了它的弱作用性质.以往分析核子结构函数的一些原理和方法可延用于中微子的情形,从而给出了中微子结构函数. 展开更多
关键词 核子结构函数 带电谐振子 超对称性 中微子 亚夸克 共振态 强作用 传播子 弱作用 轻子 胶子 粘合 类似
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高离化态离子能级一般拟合公式的提出及研究 被引量:7
18
作者 陈明伦 吉世印 +1 位作者 李昌孝 杨向东 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期515-520,共6页
分析J.-F.Wyart和I.Matsushima等人提出的拟合公式,考虑高Z离子的量子电动力学效应,综合提出能级的一般拟合公式:ΔE=A+BZC+CZ2C+DZ3C+EZ4C+FZ5C+GZ6C+HE7C+High... 分析J.-F.Wyart和I.Matsushima等人提出的拟合公式,考虑高Z离子的量子电动力学效应,综合提出能级的一般拟合公式:ΔE=A+BZC+CZ2C+DZ3C+EZ4C+FZ5C+GZ6C+HE7C+Higherorderterms。并以类Ni为例探讨了此公式的完善性和合理性。 展开更多
关键词 高离化态 等离子序列 离子能级 量子电动力学
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三原子分子体系振动能谱的涨落统计特征 被引量:5
19
作者 陶长元 罗久里 +1 位作者 李泽荣 鄢国森 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期360-367,共8页
文中对一系列三原子分子模型体系的振动能量本征值谱进行了涨落统计分析,探讨了组成原子质量和键角因素对能谱涨落统计特征的影响及规律。计算结果表明,折合质量的增大,键角的减小等分子结构特征,都将导致能谱结构混沌化程度的增高。
关键词 三原子分子 振动 能谱 涨落 量子混沌 统计分析
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玻璃微球荧光的腔量子电动力学增强效应 被引量:5
20
作者 王吉有 徐晓轩 +1 位作者 陆颖 张存洲 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期207-209,共3页
报道了腔量子电动力学效应对高钡玻璃微球荧光光谱的影响,利用Mie散射的共振峰位计算公式,对测量的光谱进行了分析,估算了自发辐射速率的量子电动力学效应的增强因子,实验证实其增强幅度超过676倍.
关键词 腔量子电动力学效应 结构共振 玻璃微球荧光 增强效应
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