时间相关外场中量子系统的辛算法

引入辅助变量将时间相关外场中量子系统的显含时间哈密顿系统转换成不显含时间的可分哈密顿系统,给出了任意阶精度的显式辛格式,计算了一维有限宽无限深势阱中的电子与模拟激光场的相互作用,结果与理论分析一致,且很好地保持了波函数模方归一,表明该方法适于计算激光场与原子的相互作用.

量子计算系统软件研究综述

量子计算理论上有望解决诸多经典难解问题,近年来量子计算机的快速发展正推动这一理论进入实践.然而,当前硬件中繁多的错误会造成计算结果出错,严重限制了量子计算机解决实际问题的能力.量子计算系统软件位于应用与硬件之间,充分挖掘系统软件在硬件错误减缓方面的潜力,对于近期实现有实用价值的量子计算而言至关重要.由此,近期涌现了一批量子计算系统软件研究工作.将这些工作归纳入编译器、运行时系统和调试器3个范畴,通过对它们的分析总结,梳理量子计算系统软件的研究现状,揭示其在硬件错误减缓方面的重要作用.并对未来的研究方向进行展望.

采用4.8μm中红外量子级联激光器的痕量一氧化碳气体检测仪

一氧化碳是一种无色、无味、有毒、易燃的危险气体,且低浓度的该气体可以使人中毒、窒息、危及生命。因此研制一种能够检测一氧化碳气体浓度的检测仪意义重大,尤其在环境复杂(湿度和粉尘浓度都很大)的矿井下。本文所述的是一种紧凑型检测仪器,其能够灵敏、快速、连续地监测环境空气中痕量一氧化碳气体浓度。该仪器采用激发波长为4.8μm的中红外量子级联激光器(QCL)和红外碲镉汞探测器的最新半导体技术,结合中红外光程长度为76m的多次反射herriott吸收气室,可以在4s的采样时间内实现40nmol·mol-1气体检测灵敏度。同时,该仪器利用差分吸收光谱检测原理,设计了双光路双通道空间光学结构,消除了电调制光源所带来的不稳定性,有效地提高了仪器浓度检测下限。实验表明,该仪器通过所集成的气体浓度反演算法,能够在无需校准的情况下,可以用于环境监测中的实地痕量气体测量,并且操作人员可以通过替换在不同波长下运行的QCL来测量其他气体。

量子中医学学科基本框架设想

机体电磁辐射是生命现象基础特征,其形成的电磁辐射场具有高度相干性,与生命体系相互关联,是调节生命功能和生命状态的有效途径。在大量实验研究和理论探索的基础上,提出量子中医学的概念、任务、理论依据、学科框架,并讨论量子中医学与传统中医学、西医学的关系。

量子中医学、中医学、西医学的异同

中医学基于中国文化背景源于两千多年前的中国,其哲学观为有机、辨证唯物主义,以取象思维为主,方法为思辨;西医学基于古希腊文化背景源于400多年前的欧洲,其哲学观为机械唯物主义,以逻辑思维为主,方法为还原分析;量子中医学是中医现代化研究的成果,用量子理论等现代理论转化中医理论而成,其哲学观为有机、辩证唯物主义,以逻辑思维为主,方法为还原分析、综合。中医学的支撑学科为中国古哲学,西医学的支撑学科为经典物理、化学等近代科学学科,量子中医学的支撑学科为量子理论等现代科学学科。中医学诊断以定性为主,西医学和量子中医学诊断以定量为主。中医学和量子中医学以天然中药、针灸等治疗方法为主,主要是调整机体状态治未病;西医学以化学药物、手术等治疗方法为主,主要是直接控制逆施性对抗疗法,治已病。认识三者之间的差异,寻求三者的共同点和可以交融的契合点,对医学研究、临床诊治及医学的发展具有重要的现实意义。

古树逢春 柳暗花明——当中医理论遇到量子理论

基于中医理论与量子理论哲学观的可通约性，在分析比较中医学“气”概念与机体电磁辐射基本特征及实验的基础上，提出人机体电磁辐射可表征中医之气的观点。基于此观点，结合生物电磁（光子）辐射相干性理论和中医理论研究成果，诠释了中医理论学说内涵。提出①经络是机体电磁辐射场在机体内干涉形成的整体性立体网络条纹（聚束）；②机体内电磁辐射的量子是机体内各组织、器官、细胞、生物大分子等信息通讯的另一种信使，是中医学脏腑网络调节的“气信息”；③提出“时空电磁场“概念，并认为”时空电磁场“是中医所谓的天地之气，中医学”天人相应“是人体电磁场与时空电磁场的相互共振作用现象。④中医证候是机体电磁辐射场相干叠加态，辨证施治是通过调整人体电磁辐射场的相干叠加态达到恢复人体健康的治则。综合上述观点，本文提出量子中医学概念，并认为当中医理论遇到量子理论时，恰似古树逢春、柳暗花明；用量子理论转化中医理论是中医理论现代化的发展方向之一。

基于中红外量子级联激光器的痕量CO检测仪研制

为了提高一氧化碳(CO)气体浓度的检测下限和灵敏度,研制了一种痕量CO检测仪。该检测仪采用激发波长为4.8μm的中红外量子级联激光器(QCL),结合中红外光程长度为76 m的多次反射herriott吸收气室,有效地提高了CO气体浓度检测下限和灵敏度。同时,利用差分双光路空间光学结构,消除了电调制光源所带来的不稳定性。实验表明,该检测仪能够灵敏、快速和连续地检测环境空气中痕量CO气体浓度,在4 s的采样时间内达到了40 nmol/mol气体检测灵敏度,也可通过替换在不同波长下运行的QCL测量其它气体。

二维金光栅增强AlGaN/GaN量子阱中红外探测器的垂直光耦合

利用对入射光源偏振性不敏感的二维金光栅结构来增强AlGaN/GaN量子阱中红外光电探测器的垂直光耦合。采用有限元法(FEM)计算了探测器结构中的电场分布和能量流动,发现采用二维金光栅时量子阱区有效电场强度比采用Si_3N_4光栅时高出2个数量级,这主要源于金光栅与AlGaN界面处激发形成的表面等离激元(SPP),对光能流动方向、光场振动方向产生了强烈的改变。无论光源的偏振性如何,当垂直入射电磁波波长为4.7μm,电场强度E为1 V/m时,量子阱区的有效|E_z|~2达到了0.7(V/m)~2,为实现AlGaN/GaN量子阱中红外光电探测器焦平面阵列提出了一种解决方案。

量子点红外探测器研究进展

量子点红外光电探测器(QDIP)凭借自身的优点,未来很有可能与碲镉汞(HgCdTe)红外探测器、量子阱红外光电探测器(QWIP)和非制冷微测辐射热计相竞争。目前,普遍采用自组织方法生长量子点,研究主要集中在:①隧道量子点红外探测器(T-QDIP);②量子阱中量子点(DWELL)红外探测器;③Si基QDIP;④Ge QDIP。本文阐述正在研究的几种QDIP,并对下一代传感器用QDIP进行预测。

高功率中红外激光器的进展

中红外激光器在光谱学、遥感、医疗、环保及军事等诸多领域都有重要的应用价值和发展前景,因此已成为各国研究的热门课题。首先介绍各类中红外光参量振荡器及其泵浦源的进展,而后介绍中红外单极型量子级联半导体激光器特点和进展。

偶变元超双曲型方程解的中量满足的积分方程

通过基本解与基本公式，给出了偶变元常系数超双曲型方程解的中量，并指出了解的中量满足的积分方程．

关于中医理论创新问题的几点思考

通过分析论证认为,揭示中医理论的科学内涵是中医理论现代化的关键,建立中医实验技术体系是中医理论现代化的基础,突破原有框架创立新学说是中医理论现代化的核心。进一步提出中医人体之"气"是机体电磁辐射形成的量子场的"量子中医学"概念,以及运用微观状态的电磁辐射、光(量)子辐射、能量(热)等量子形式,建立量子中医学诊察和实验技术体系的观点。

试探中医基础理论现代化

基于中医理论与量子理论哲学观的可通约性，在分析比较中医学“气”概念与机体电磁辐射基本特征的基础上．提出人机体电磁辐射可表征中医之气的观点。基于此观点，结合生物系统电磁（光子）辐射相干性理论和中医理论研究成果，诠释了中医理论学说内涵。提出：（1）经络是机体电磁辐射场在机体内干涉形成的整体性立体网络条纹（聚束）。（2）机体内电磁辐射的量子是机体内各组织、器官、细胞、生物大分子等信息通讯的另一种信使，是中医学脏腑网络调节的“气信息”。（3）提出“时空电磁场”概念，并认为“时空电磁场”是中医所谓的天地之气，中医学“天人相应”是人体电磁场与时空电磁场的相互共振作用现象。（4）中医证候是机体电磁辐射场量子叠加态，辨证施治是通过调整人体电磁辐射场的量子叠加态达到恢复人体健康的治则。综合上述观点，本文提出量子中医学概念，并认为用量子理论转化中医理论是中医理论现代化的发展方向之一。

多天线频谱共享CR-NOMA系统安全中断性能分析

认知无线电(CR)非正交多址接入(NOMA)网络(记为CR-NOMA)已是无线通信领域的研究热点之一。由于无线信道的开放性,使得无线网络的安全通信成为当前急需解决的问题。该文研究了频谱共享多天线CR-NOMA网络安全中断性能,首先分析了最优天线选择(OAS)方案的安全中断概率(SOP),并推导了其精确的闭合表达式。其次,分析了空时传输(STT)方案的SOP,并推导了其精确的闭合表达式。最后,对次用户两种方案的SOP渐近性能进行了分析,揭示了系统参数对SOP的影响。最后,采用Monte Carlo仿真验证了理论分析的正确性。研究发现,两种方案基站分别存在一个最优峰值发射功率,使得远距离次用户的安全中断性能最佳。仿真结果表明增大基站峰值发射功率,OAS方案的近距离次用户的SOP会始终优于STT方案,远距离次用户的SOP会劣于STT方案。

ADN基推力器中红外吸收光谱燃烧诊断

ADN(二硝酰胺铵盐)基单组元绿色推进技术是空间推进领域的国际研究热点,目前国内外对ADN基推进剂分解和燃烧过程缺乏统一、完善的燃烧动力学机理,尤其欠缺对推力器内部燃烧过程和关键中间产物定量信息的实验研究。本文通过发展先进中红外光谱诊断技术(QCLAS),实时诊断ADN基推进剂分解、燃烧反应中的CO,N_2O多种关键组分浓度、燃气温度等关键参数。推力器稳态点火测量结果验证了ADN推进剂催化分解和燃烧两步反应阶段理论研究,脉冲点火下组分浓度变化规律呈现与脉冲序列一致特性,验证了推力器正常工作的稳定性和可靠性。基于测量结果初步评估了ADN基推力器性能,特征速度达1130m/s,达到同类型肼推力器标准,验证了该绿色推力器良好的应用前景。

对乙酰氨基酚-水复合物中氢键作用的理论研究

为了解对乙酰氨基酚(AP)在水溶液中的构象,在MP2/6-311++G(d,p)水平上研究了AP与水分子通过不同种氢键作用形成的6种AP-H2O复合物.首先分析这些复合物的几何结构、能量和振动频率,然后运用分子中原子的量子理论(QTAIM)、自然键轨道理论(NBO)和定域分子轨道-能量分解分析(LMO-EDA)等理论和方法对AP-H_2O复合物中的氢键相互作用进行定性和定量分析.研究结果表明:(1)AP分子中的—CH基团与羰基氧原子之间形成的C8H8A···O2A分子内氢键在多数AP-H_2O复合物中被保留下来;(2)AW1和AW6中的分子间氢键强于其他氢键;(3)AP的羰基氧原子是最有可能与H_2O分子形成氢键的位点,第2个最有可能与H_2O分子形成氢键的位点是AP的酚羟基,前者中H_2O是质子供体,而后者中H_2O则是质子受体;(4)AP-H_2O的形成过程中,氢键作用与结构畸变都会在一定程度上决定AP-H_2O复合物的相对稳定性,但前者的作用更大.

采用中红外量级级联激光器的痕量CO浓度传感器

介绍了一种基于中红外光谱吸收原理的痕量一氧化碳(CO)浓度传感器。整套传感器系统采用了激发波长为4.8μm的量子级联激光器(QCL)作为光学光源,使用分光镜将其光束分为能量相等的两束,分别通过长光程herriott吸收气室和参考气室最终到达两个探测器。通过检测系统输出光强信号的电压值,利用朗伯比尔定律进行计算得到所测量的痕量CO浓度值。经过实验验证,当采样时间被设置为4秒时,在一个单独的采样周期内,传感器的灵敏度最高可达40 nmol/mol,并且可长时间稳定运行于室温环境之下。

基于物理、化学视角的藏象学说

以物理、化学原理为切入点,基于机体的电磁辐射表征中医"气"的观点,提出机体量子可能就是脏腑网络调节的"气信息",是机体内信息通讯的一种非分子型信使的观点。为揭示人体脏腑之间相互作用的量化关系、开展中医量子信息学研究奠定基础。

论“天人相应”的科学内涵

在提出人体电磁辐射是中医＂气＂的观点的基础上,通过分析地球、天体的电磁辐射,提出地球生物生活生存于＂时空电磁场＂的概念,认为＂时空电磁场＂是所谓天地之＂气＂,揭示了＂天人相应＂是人体电磁场与时空电磁场的相互共振作用的科学内涵。

论“天人相应”的科学内涵

在提出人体电磁辐射是中医"气"观点的基础上,通过分析地球、天体的电磁辐射,提出地球生物生活和生存于"时空电磁场"的概念,认为"时空电磁场"是所谓天地之"气",天人相应是通过人体电磁辐射场(人体之气)与时空电磁场(天地之气)相互共振作用来实现的,揭示了"天人相应"是人体电磁辐射场与时空电磁场相互共振作用的科学内涵。