自旋相干叠加态的反聚束效应

两个不同的自旋相干态的叠加态具有非经典的特性,反聚束效应是这类叠加态的非经典效应之一。通过研究实、虚两个自旋相干态的叠加态的反聚束效应,发现粒子数目和自旋相干态的参数|η|共同决定了这一类叠加态具有反聚束效应的量子态的数量。

双参数变形光子相位算符与双参数变形自旋相干态

本文构造了双参数变形光子相位算符，研究了它与双参数变形自旋相干态之间的关系，得到了一些新的结果。

利用双参变形自旋相干态计算量子代数SU(2)_(q,s)的Clebsch-Gordan系数

利用量子代数SU（2）q,s的双参数变形自旋相干态，通过引入量子代数SU（2）q，s的不可约表示张量积空间的Bargmann表示，导出了这一表示中不可约表示基底、双参数变形自旋相干态以及算符的表达式．最后导出了量子代数SU（2）q,s在双参数变形自旋相干态下的Clebsch－Gordan系数．

自旋相干叠加态的相干性质

利用态叠加原理将两个不同的自旋相干态叠加,得到的薛定谔猫态具有相干的非经典特性.通过计算2阶关联函数来量度与判断反聚束效应,并得到原子数目。

GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学研究

研究了9.6K低温下、本征GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学的浓度依赖,发现当光子能量为1.57eV,载流子浓度增大至2.65×1017cm-3时电子自旋相干量子拍的相位翻转180°。理论计算表明量子拍的相位翻转为区分轻、重空穴系统提供了重要依据,当载流子浓度大于2.6×1017cm-3时,量子拍的振幅主要起源于重空穴价带-导带跃迁,当载流子浓度小于2.6×1017cm-1时,量子拍的振幅主要起源于轻空穴价带-导带跃迁。因而,分别在轻空穴价带-导带系统和重空穴价带-导带系统实验测量电子自旋相干动力学成为可能,实验数据表明在轻空穴价带-导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间明显大于在重空穴价带-导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间。

自旋相干态法解Dicke模型的基态解析解

文章采用了自旋相干态的三种表达方式,利用了变分原理,求解了Dicke模型的相变点和基态能量解析表达式,这三种方法所得的结论与Holstein-Primakoff(HP)变换方法所得结论完全一致,而这三种方法有一定的普适性和优越性.

自旋相干态法研究自旋轨道耦合BEC系统的基态性质

文章采用自旋相干态的方法研究自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚(BEC)系统的基态性质,在自旋相干态表象下把系统的哈密顿量对角化,由变分法求出系统的基态能谱、原子布居数和光子数,从而得到系统的量子相变,与Holstein-Primakoff方法所得的结果一致.

Schwinger Bose实现下自旋相干态Wigner函数的特性分析

在Schwinger Bose实现下,引入纠缠态表象及Wigner算符在该表象下的表示,得到自旋相干态的Wigner函数,数值计算画出相空间中Wigner函数的分布图,并加以分析,发现在SchwingerBose实现下自旋相干态确实体现出纠缠特性。

四端介观量子网络中电子自旋的相干输运性质

采用解线性方程组的方法,研究了存在磁通时,四端介观量子网络中电子自旋的相干输运性质。该四端网络由具有Rashba自旋-轨道耦合互作用的量子线构成,数值计算了自旋电导对约化磁通和自旋-轨道耦合强度的依赖关系。计算结果表明:该网络中的自旋相干输运性质由约化磁通和Rashba自旋-轨道耦合之间的相互作用共同决定。这种结构中,一些端可以作为栅极控制其他端的自旋流,该四端多通道网络结构为调控电子自旋的相干输运提供了更多的选择。

自旋相干态变换和自旋—玻色模型的基于变分法的基态解析解

提出一种基于自旋相干态变换求解自旋-玻色模型基态的变分法,并将其用于单原子模型,得到旋波近似和非旋波近似情形下的解析基态能量和波函数,特别是在光场与原子的弱、强耦合区域都与数值对角化结果符合得很好.另外,该方法也可以直接用于求解任意原子数的Dicke模型基态和相应的量子相变研究,而通常基于Holstein-Primakoff变换的变分法,原则上只适用于原子数趋于无穷的热力学极限情形.

基于原子自旋相干实现多光场存储

提出了一种在原子系综中基于电磁感应透明利用多个四波混频过程来实现多光场存储和再现的方案。考虑Λ型87 Rb原子在相对较强耦合场和探测脉冲作用下,同时引入一个或两个相对较弱的混频场利用拉曼散射产生一个或两个反斯托克斯场。通过求解密度矩阵方程和麦克斯韦传播方程,分析了输入信号场与其输出场以及产生的四波混频场之间的关系,讨论了退相干衰减率对存储效率的影响,论证基于电磁感应透明所产生的原子自旋相干通过两个四波混频过程可实现三个光场的存储和再现,且存储时间可以达到45μs。该方案原则上可以推广到任意多光场的存储和再现,可望在量子信息处理和存储领域具有潜在的应用价值。

动脉自旋标记及体素内不相干运动成像在胶质瘤分级中的应用

目的评价动脉自旋标记联合体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)成像在胶质瘤分级中的诊断价值。材料与方法纳入32例经病理证实的胶质瘤患者,进行3D动脉自旋标记技术(artery spin labeling,ASL)及多b值(分别为0 s/mm^2、20 s/mm^2、50 s/mm^2、100 s/mm^2、150 s/mm^2、200 s/mm^2、400 s/mm^2、800 s/mm^2、1000 s/mm^2、1200 s/mm^2)IVIM成像,测量所有患者脑血流量(cerebral blood flow,CBF)值及IVIM双指数模型扩散系数D值,灌注相关扩散系数D*及灌注分数f值,比较高、低级别胶质瘤的CBF及IVIM模型参数。结果高级别胶质瘤CBF值显著高于低级别胶质瘤[分别为(75.6±12.3)ml/(100g·min)和(55.8±8.9)ml/(100g·min),P<0.001]。在IVIM参数中,高级别胶质瘤的D*值亦高于低级别胶质瘤[分别为(40.3±23.5)×10^(-3) mm^2/s和(19.2±7.5)×10^(-3) mm^2/s,P<0.01],而D值[分别为(0.59±0.15)×10^(-3) mm^2/s和(0.73±0.26)×10^(-3) mm^2/s,P>0.05]与f值(分别为11.1±6.9和7.2±4.1,P>0.05)差异无统计学意义。联合CBF及D*值对胶质瘤分级的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.935,其敏感性和特异性分别为91.5%及89.6%。结论通过3D ASL及IVIM多参数联合分析,进一步提高了术前肿瘤分级评估的敏感性和特异性,为临床提供一种无创的更准确的胶质瘤分级方法。

基于纠缠态表象和自旋相干态的新复变函数空间

本文利用有序算符内的积分(IWOP)技术,构造了一个基于单变量厄米多项式H2j(ξ*+τξ/2√τ)的新复变函数空间,该空间与纠缠态表象及施温格玻色环境下的自旋相干态有关。推导出了包含二元厄米多项式的二项式定理,有助于构造新的复变函数空间。同时还提出了一种新的基于H2j(ξ*+τξ/2√τ)的积分变换及其逆变换,这对于推导某些算符恒等式是很有用的。

自旋为1的系统的量子非经典性度量

相干态最初在1960年由Klauder和Sudarshan提出.基于此,许多经典性和非经典性的度量被提出.1971年Radcliffe提出了原子相干态,但基于原子相干态的非经典性度量研究仍然较少.本文利用原子自旋相干态的特征提出一种度量非经典性的方法,并讨论了这种度量的若干性质,例如转动算符作用下的不变性和纯态的非经典性.我们给出了一些计算例子,例如猫态、NOON态和混合态.这种度量只在自旋为1的系统上讨论.这些结果对探索量子非经典性的度量和量子资源理论有一定的意义,也对实验室利用非经典性度量起到积极作用.

自旋轨道耦合BEC系统中类Dicke模型的相变

本文研究了自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚(BEC)系统的基态性质,并把它映射为量子光学中我们所熟悉的Dicke模型(N个二能级原子与光场的相互作用).采用自旋相干态的方法得出系统的基态能量、光子数和自旋极化随拉曼耦合强度的变化关系,从而探测了系统超辐射相和正常相之间的量子相变.

双势阱中利用量子非破坏性测量产生自旋压缩玻色-爱因斯坦凝聚态

着重探究了如何在双势阱中运用量子非破坏性(Quantum Nondemolition,QND)测量产生一个自旋压缩的原子玻色-爱因斯坦凝聚态(Bose-Einstein Condensate,BEC),其中每个势阱的玻色-爱因斯坦凝聚都是由马赫-曾德干涉仪产生的相干光与原子相互作用后借助量子非破坏性测量方法来监测.用精确的波函数方法求解了该原子-光系统的动力学方程,而以往的研究多是采用Holstein-Primakoff(HP)近似.研究中发现,在零检测电流和相同的相干光束的条件下监测凝聚态,可以使测量对原子的影响最小化.在弱原子-光相互作用状态下,通过观察条件概率分布和Q函数分布发现平均自旋方向相对不受影响,而自旋方差沿光耦合的轴方向被压缩.

量子阱中自旋电流与电荷流

由薛定谔方程和密度矩阵推导出量子阱中电子输运的几率方程,并由此得出了量子阱中自旋流与电荷流的表达式.结果发现随着自旋退相干时间的增加左边的自旋电流增加,而右边的自旋电流减小.这些结论对量子自旋器件的研究有重要的意义.

SLq(3)的多分量q-相干态

本文表明,用类Elliott基|(λμ)∈JM>标记的SLq(3)有限维不可约表示(λμ)的表示空间,可以分为许多J子空间,而每个J子空间都是量子代数SLq(3)的子代数SUq(2)的空间。于是,利用SUq(2)的q自旋相干态,构造出SLq(3)的多分量q相干态,并给出了在这种多分量q相干态空间中SLq (3)的非齐次微分实现。这一方法对于构造以SU(2)或SUq(2)为子代数的任意李代数或量子代数的相干态或q相干态也是适用的。

自旋电子学和相干态

自旋电子学是近年来发展起来的一个新研究领域 ,它研究固体 ,特别是半导体中的电子自旋相干态 .实验发现 ,自旋相干态能够保持足够长的时间 (几百ps量级 ) ,因此有可能用来制造一个固态的量子计算机 .但是制造实际的自旋电子器件 ,首先需要解决的是将自旋极化电子 (或空穴 )注入半导体中的方法和如何检测它们 .

散粒噪声用于纳米电子器件与结构的量子效应表征

论述了纳米电子器件与结构中散粒噪声的产生机理和影响因素,表明散粒噪声与输运过程密切相关,按照噪声功率谱的幅值大小将散粒噪声分为泊松散粒噪声、亚泊松散粒噪声和超泊松散粒噪声四类。将散粒噪声的这些规律应用于纳米电子器件和结构,可表征不同器件与结构中的量子效应。利用散粒噪声已经成功检测到无序导线中的开放通道与量子点混沌腔中的波动性,测量出超导体与分数量子霍尔效应中的准粒子电荷。将散粒噪声用于检测纠缠态对量子计算具有重要的意义,自旋相干输运的检测是自旋电子学的重要研究课题。