自旋体系的一般 SU(2)相干态

本文引进自旋体系的一般SU(2)相干态的产生算符,从而推广了一般SU(2)相干态概念,给出了它的测不准关系,二阶相干度,并讨论了它的产生及其量子效应。

磁等性自旋体系FT—NMR实验的乘积算符描述 Ⅲ.自旋拓扑滤波实验分析

在前文工作基础上指导了磁等性弱耦合体系多量子积算符(MQCPO)在哈密顿作用下演化的普适解析式,给出了一组多量子滤波实验分析中常用的MQCPO与对称化乘积算符(SAPO)的线关系式;用SAPO+MQCPO方法结合图论知识分析了某些自旋拓扑选择性滤波脉冲序列.结果表明,改进的密度算符理论适用于对称体系各种复杂滤波序列的分析,并具有运算简单、物理意义明确等优点.

平庸自旋体系的几何相位

利用不变量理论,研究了平庸自旋体系的几何相位.特别是在考虑到周期性变化的情况下,得到了的Aharonov-Anandan相位.

基于自旋体系的量子机器学习实验进展

机器学习因其在模式识别等问题上的优势已经被广泛应用到各个研究领域,然而其运算能力在一定程度上受到经典计算机算力的制约.近年来,随着量子技术的高速发展,量子计算加速的机器学习在诸多量子体系中进行了初步实验验证,并在某些特定问题上展示出了超越经典算法的优势.本文主要介绍两类典型的自旋体系-核磁共振体系和金刚石氮空位色心体系,并回顾近年来量子机器学习在这两类体系上的一些代表性实验工作.

胰岛素类似物氨基酸残基质子自旋体系的二维谱模拟

以MARS程序对胰岛素类似物的残基质子自旋体系作计算机模拟,由模拟谱与B链C端去五肽胰岛素、S-磺酸型胰岛素A、B链的二维相关谱的比较,表明模拟谱与实测谱交叉峰图形及精细结构十分相似,验证了实测谱所作残基质子自旋体系的鉴别,同时也表明此程序可广泛应用于蛋白质等生物分子的二维谱模拟。

核自旋体系量子相干的计算

本文给出了含等价核的自旋体系量子相干的计算方法。

基于暗态扫频法的Rb-Xe自旋交换体系弛豫时间测量方法

在87Rb-129Xe自旋交换体系中,87Rb和129Xe弛豫时间的准确测量对于磁共振陀螺及磁力仪相关应用非常重要。针对该需求,分析了泵浦光与激励磁场对87Rb弛豫时间的影响以及暗态下的87Rb和129Xe自旋交换过程,并在理论分析基础上提出了暗态扫频测量方法。实现了对87Rb以及129Xe的纵向弛豫时间的测量。使用本方法测得了87Rb的横向弛豫时间和纵向弛豫时间分别为1.36和5.18 ms,129Xe的纵向弛豫时间为519 s,其拟合R2=0.9999,具有极高的拟合优度。相较于以往的测量方法,暗态扫频法可以彻底消除泵浦光造成的磁场梯度的影响,具有高准确度的优点且操作简便。研究对磁共振陀螺及磁力仪的性能分析与标定具有较高的参考价值。

随机外磁场作用下Ising自旋体系的随机共振

通过采用数字仿真手段 ,研究了经平均场处理的Ising自旋体系在弱确定性周期外场和随机外场 (噪声场 )混合驱动下的动态响应行为 .着重考察了不同强度混合驱动外场作用下 ,Ising自旋体系的非平衡动态转变所表现出区别于单纯确定性周期场作用下的新特征———随机共振 .选定体系非平衡动态转变的动态序参量Q为表征参量 ,系统模拟计算了混合驱动外场在多种参数组合下体系的动态响应特征 ,高场低温下的非连续动态转变和低场高温下的连续动态转变 .模拟计算表明在适当混合驱动外场的作用下 ,Ising自旋体系具有随机共振现象 。

Ising自旋体系的非平衡动态相变

在平均场理论架构下,以含时金兹堡-朗道和Glauber动力学这两类动态模型为基础,研究了受外场和温度共同驱动的Ising自旋体系的非平衡动态相变.确定了界定动态无序(动态顺磁相P)和动态有序(动态铁磁相F)转变的动态相界.并根据动态序参量Q和Binder参数U随系统温度t(r0)、驱动外场频率ω和振幅h0的变化规律,就上述两类模型的动态相界上是否存在区分连续动态转变和非连续动态转变的三临界点这一引发争议的问题做出了进一步分析说明.

基于交换耦合模型纳米双相(硬磁/软磁)自旋体系的磁性

采用MonteCarlo方法对由异类自旋组成混合Heisenberg自旋体系进行了数值计算 ,以模拟和预测基于交换耦合模型纳米双相 (硬磁 软磁 )磁性体系的磁性 .区别于以往所报道的那些直接针对硬磁Nd Fe B与软磁纳米α Fe复合磁体的微磁学计算工作 ,着眼于符合Heisenberg模型的两类完全不同的原子自旋集团 (硬磁自旋和软磁自旋 )之间的直接交换耦合作用 ,模拟计算了由这两类自旋组成的复合自旋体系的内禀矫顽力Hc、剩余磁化强度Mr、最大磁能级 (M×H) max等宏观磁性参量随软磁自旋集团的尺度和体积百分比、两类自旋集团之间交换耦合常数以及它们在磁晶各向异性和饱和磁矩差异的变化 .计算工作中全部采用约化量 ,不针对具体某一种磁性材料 。

动态外场作用下Ising自旋体系的非平衡动态相变

系统地考察了Ising自旋体系的动力学方程对三种不同性质的驱动外场 (正弦波、方波和锯齿波 )的动态响应及其相应的非平衡动态相变特征 .在正弦波和方波的驱动场作用下 ,体系存在分别对应于低温对称破缺的铁磁有序态和高温对称顺磁无序态的动态非平衡转变 ,相应的动态转变相界上存在区分连续转变和非连续转变的三临界点 ;而锯齿波驱动场情形下体系始终维持对称性破缺的有序态 .体系动态转变表现出的上述差异与作用外场的驱动特征有关 .确定了表征相应动态相变相界的临界驱动外场振幅h0C 和频率ωc、体系的温度tc,并给予了分析讨论 .

射频场照射下多自旋体系弛豫的理论计算

根据Liouville-von Neumann方程,对射频场照射下多自旋体系的弛豫进行了理论描述,并用WBR理论推导出了体系的弛豫方程组,给出了各类弛豫速率的理论计算公式.在此基础上,编制了弛豫方程组数值解的计算程序,分别用此程序和Bloch方程计算了双自旋体系在不同情况下的稳态解,并对计算结果进行了简要的分析和讨论.

描述自旋体系密度算符演化的新方法

提出一种描述自旋体系密度算符演化的新方法,可统一处理核磁共振波谱学中强、弱偶合自旋体系及弱射频场存在下密度算符的演化。具体分析一些核磁共振实验:自旋轻扰、自旋锁定、偶极耦合作用、强耦合AB和ABX自旋体系的演化。

自旋体系的一般SU(2)相干态

本文引进自旋体系的一般SU(2)相干态,讨论它的压缩特性、反聚束特性及其产生。证明当SU(2)群收缩到谐振子群时,一般SU(2)相干态转变成一般Glauber相干态,并给出有关的收缩结果。

固态格点自旋体系中的量子关联

量子态的关联特性是量子通信和量子计算的重要资源。文章首先回顾了经典关联、量子关联的概念以及常用的度量方法,随后简要介绍了作者最近对固态格点自旋体系中量子关联的研究成果。最后对未来量子关联的研究指出了几个方向。

三核自旋偶合体系的磁化率公式

The irreducible tensor method was used to calculate the matrix elements of spin exchanging Hamiltonian for s1=s2=s3=1/2 trinuclear spin system, and the corresponding energy eigenvalues were obtained. A magnetic susceptibility formula for this trinuclear spin coupling system was deduced from Heisenberg Dirac van Vleck equation, and extended to special cases, such as equilateral, isosceles triangle or linear trinuclear spin coupling systems.

研究人员发现金刚石N-V空位色心构成的单电子自旋体系反常退相干现象

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室杜江峰教授领导的研究小组和香港中文大学刘仁保教授合作，在金刚石N-V空位色心构成的单电子自旋体系中观测到了反常退相干现象。反常退相干现象的存在显示出电子白旋周同环境的量子特性以及可控制性。该实验结果在利用量子噪声进行量子信息处理方面迈出了重要的一步。

自旋轨道耦合量子气体中的一些新进展

随着人造规范势和自旋轨道耦合在冷原子体系中的实现,对这类效应的研究成为了冷原子物理研究的热门方向之一.冷原子系统具有丰富的可操控性,因此不仅可以作为优秀的量子模拟平台来研究其他领域中有意义的模型和问题,还基于体系自身的特点衍生出了一系列新颖的问题和方向.本文将以综述的形式介绍具有自旋轨道耦合的超冷原子系统中的一些新研究进展,重点关注该体系中特有的物理要素,如耗散、新颖的相互作用形式、大自旋和长程相互作用对系统性质的影响.这些研究进展可以为理解自旋轨道耦合效应提供新的启示和思路.

中科大固态自旋量子操控研究获进展

中国科学技术大学的研究人员在固态自旋体系中实现了达到容错阈值的普适量子逻辑门。该项成果代表了目前固态自旋体系量子操控精度的世界最高水平。 为了克服量子计算中退相干效应等不利因素的影响，科学家提出了量子纠错方案。该种方案对量子计算的每一步操作精度都有着极其严苛的要求。如何在噪声干扰严重的量子体系中实现高精度量子逻辑门，是实现量子计算的关键问题之一。

一种同时测量分子间多量子相干横向弛豫时间和自扩散系数的快速方法

提出一种可同时直接测量高极化核自旋体系分子间 n阶多量子相干横向弛豫时间 T2 ,n 和自扩散系数 Dn的一维核磁共振方法 .实验结果表明 :对于单组份单峰的高极化核自旋体系 ,分子间 n(n≥ 1)阶多量子相干横向弛豫时间 T2 ,n 和自扩散系数 Dn 分别具有如下关系 :T2 ,n ≈ T2 ,1/ n和 Dn ≈n D1,这里 T2 ,1和 D1分别为该峰的单量子相干横向弛豫时间和自扩散系数 .这些结果有助于揭示分子间多量子相干横向弛豫和自扩散的性质和机理 .