基于非对称势阱的量子粒子群算法及其应用

针对量子粒子群算法在处理自变量具有有限定义域的问题时易陷入局部最优解的问题,对算法的量子模型加以改进,提出了基于非对称势的量子粒子群算法(asymmetric potential well based quantum particle swarm optimization,AQPSO)。该算法认为粒子处于非对称势阱中,势阱的参数由当前的最优位置和自变量的定义域共同决定。而在求解粒子在空间分布的波函数时,又采用了参数消减方法,只需人工指定越限概率,简化算法流程。最后,通过算例验证,该方法的全局搜索能力显著提升,在处理高维、复杂、强干扰性问题时,具有显著优势。

非对称势阱对三稳态压电俘能器性能的影响分析

为了探讨具有非对称势能函数的三稳态压电俘能器的优点,提出了一种具有不对称势能函数的三稳态结构。基于广义Hamilton变分原理,考虑梁端磁铁偏心距和转动惯量的影响,建立了非对称三稳态压电悬臂梁俘能系统的动力学方程,利用龙格-库塔法和多尺度法分析了初始振动点、外界激励等对存在非对称势阱的磁力式三稳态压电俘能系统响应的影响。结果表明:合适的起振位置和外部激励频率能使系统进入高能轨道,产生大幅阱间运动,提高系统的俘能效率。相比于忽略梁端磁铁偏心距和转动惯量的传统模型,修正模型的系统阱间运动频带宽度及输出功率峰值的计算结果均明显增大。

非对称势阱中施主杂质的束缚能

本文在有效质量近似下,使用变分法完成了非对称势阱中施主杂质的基态和前四个激发态的束缚能计算。给出了位于势阱中心的施主杂质这五个状态的束缚能随势阱宽度变化的曲线,及在给定势阱宽度下,它们的束缚能随杂质位置变化的曲线,所得结果与实验数据符合较好。

一维对称势阱定态薛定谔方程的解

一维对称势阱定态薛定谔方程的解余雷（贵州师大物理系贵阳５５０００１）解一维对称势阱的定态薛定谔方程是量子力学的一个基本问题，许多作者都用自己的方法处理过该问题［１］，［２］．本文从量子力学的基本假设出发，尽可能广泛地研究此方程的解。质量为ｍ的粒子在宽...

不对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在不对称双势阱中,随着两势阱局域基态能量差和非线性相互作用的变化而表现出的动力学特性.对双模理论的解析分析可以发现,在无相互作用情况下,当双势阱能量差比较大时,凝聚体会主要聚集在初始分布较多的势阱中,而和高低势阱的位置无关.数值计算表明,当相互作用存在且逐渐增大时,凝聚体的分布呈现出不同的变化.当初始分布聚集在一个势阱时,会呈现出先加强聚集,然后促进隧穿,最后又重新导致聚集的现象.同时,通过对相图的分析,利用等效势概念为这些现象的出现给出了合理的解释.为了验证上述现象,还对Gross-Pitaevskii方程进行了直接数值模拟,结果和上述采用双模理论得到的结论一致.

静电场作用下非对称双势阱中本征问题的研究

利用二能级近似和迭代方法,研究了静电场作用下W型双势阱的本征问题和对称及非对称双势阱内本征值所呈现的各种特性.结果表明,对称势阱内存在双能级结构和确定宇称的波函数.在非对称势阱中,外场较小时,仍为双能级结构,但波函数出现定域;外场较强时,双势阱向单阱过渡,能级分布失去双能级结构,即类似单阱内能级分布.

一维对称双势阱的精确求解

讨论了一维对称简谐势的薛定鄂方程的通解,通解可用抛物线柱函数Dα(t)来表示,且可由Kummer函数表达,Hermite多项式表示的一维简谐势的解仅是该通解的一特殊形式。此通解用于一维对称双势阱模型的讨论,此模型由两相同的简谐势连接而成,得出了此模型的精确解。作为一例,本文给出了一具体模型的精确数值结果。

有限深对称方势阱中粒子能级的数值解

使用图解法和数值计算法,分析运动粒子的能级和简并情况、求解相应能级的本征值.通过理论建立超越方程组,使用计算机辅助绘图,依据图像分析运动粒子的能级无简并.从图像上粗略估计其解并通过数值法求解,根据E1=-22η21/ma2可以求出运动粒子的能量本征值.

WKB近似方法在解对称四次方双势阱中的应用

利用ＷＫＢ近似方法求解对称四次方双势阱问题并对结果进行了讨论．

一维对称双势阱的共振透射

文章利用数值计算的方法,研究了一维对称双势阱的透射系数与势阱的深度、两势阱间距以及入射粒子能量之间的变化规律,并分析产生共振透射的条件。

对称双方势阱能级无简并

证明了一维对称有限双方势阱的束缚态能级是不存在简并的．

电子在一维不对称有限深势阱的运动

薛定谔方程可以确定微观粒了在任意时刻的运动状态，因此对处于不对称一维有限深势阱中的电了的运动可以进行计算并得出以下结论：势阱内外电子出现的几率；经过傅里叶变化，计算得到了处于一维不对称有限深势阱中运动电子的动量，它在势阱内和势阱外是不同的。电子的动量取值在势阱内是周期性的，周期的大小和势阱宽有关。在势阱外，离势阱壁越远，动量越小，而且在势阱较高的一边，动量衰减较快。

有限深对称方势阱能级近似公式

通过引入角参数的方式,得到了一维有限深对称方势阱能级的两个近似公式,分别适用于低能级和高能级的情况,并进行了误差分析.经过与数值结果的对比,本文得到的两个近似公式具有比较高的精确度和较好的适用性.

不对称周期势中的一维粒子状态研究

本文详细介绍了采用复数傅立叶展开方法的应用,计算不满足空间反演对称性周期势场中粒子的能量本征值和概率密度分布特征。结果表明不对称势场中阱底并不是粒子基态稳定存在区域,最高概率密度分布位于平缓阱壁。

非对称双阱势的氢键链中质子的传递

考虑非对称势和阻尼下。研究庞小峰教授提出的氢键系统质子传递理论模型。其模型存在扭结孤子激发，给出孤子传递的精确解及质子传递的速度．

基于一维非对称有限深方阶阱的证券收益率拟合分析

金融市场与物理世界存在一定的联系,证券价格波动表现出一定的粒子行为特征.首先,对量子物理中的方势阱进行总结,并将其延伸到更具一般意义、更复杂的势阱上.然后,通过MATLAB求解超越方程,得出波函数的数值解,并做出其几率分布图像.最后,用一维非对称有限深方势阱拟合上证指数收益率.研究发现,波函数几率分布对指数收益率具有较好的拟合作用,指数波动具有丰富的物理内涵.研究丰富了金融物理学相关成果,且对市场建设、风险管理等有重要启示.

微动条件下材料磨损率的一种计算分析方法

微动现象广泛存在于工程结构中,近年来越来越受到科研工作者的重视.为了对微动磨损进行深入研究,本文根据微动摩擦系统中摩擦副间的特点,针对微动磨损过程,提出不对称双势阱模型,建立了其中粒子的运动方程;利用非平衡统计思想建立了理论模型,得到了计算磨损率的新方法.以金属材料Mg和Fe组成的摩擦副系统为例进行了计算分析,得出磨损率随磨损时间和势阱宽度的变化,进一步分析了载荷正压力变化对磨损率的影响.计算分析结果表明,在其他条件均不变的情况下,材料磨损率随磨损时间的增大而减小,且随着摩擦副系统中势阱宽度和载荷正压力的减小,磨损率也呈减小趋势.最后,通过与试验结果比较,验证了该理论模型的适用性.

非对称方势阱中的激子及其与声子的相互作用

采用类LLP(Lee-Low-Pines)变换和分数维变分法,在讨论有限深非对称方势阱Ga1-xAlxAs/GaAs/Ga0.7Al0.3As的分数维基础上,计算了其中激子的基态能量以及声子对其影响,随着势阱宽度增加,激子能量先减小后增大,出现一个最小值.讨论了一侧势垒高度变化对分数维、激子基态能量的影响,并发现声子作用使得激子能量明显增大.另外,非对称方势阱中的激子结合能随阱宽的减小而增大,而且随一侧势垒的增大而增大.

电子在一维不对称有限深势阱的运动

薛定谔方程可以确定微观粒子在任意时刻的运动状态,因此对处于不对称一维有限深势阱中的电子的运动可以进行计算并得出以下结论:势阱内外电子出现的几率;经过傅里叶变化,计算得到了处于一维不对称有限深势阱中运动电子的动量,它在势阱内和势阱外是不同的。电子的动量取值在势阱内是周期性的,周期的大小和势阱宽有关。在势阱外,离势阱壁越远,动量越小,而且在势阱较高的一边,动量衰减较快。

弱联接玻色爱因斯坦凝聚体中势垒宽度对非线性耦合及其动力学的影响

利用解析与数值方法,对处于对称双势阱中的玻色爱因斯坦凝聚体中,势垒宽度对系统非线性耦合及其动力学的影响进行了研究.研究发现当势垒宽度较大时,系统的线性耦合强度可迅速减小;在势垒宽度大于0.3且非线性强度较大时,线性耦合强度远小于非线性耦合项,此时玻色约瑟夫森结模型的动力学特性由非线性耦合强度来决定.同时对势垒宽度对BEC约瑟夫森振荡的周期和发生宏观量子自俘获时的非线性临界值进行了详细的研究.