量子体系中的时域压缩-频域展宽正、逆效应及其非经典性

本文利用全量子理论，对连续能谱量子体系和分立能谱量子体系中的时域压缩－频域展宽以及频域压缩－时域展宽效应进行了详细研究．在文献１７构造时间算符的基础上给出频率算符ω∧的定义，根据时间算符ｔ∧与频率算符ω∧之间的对易关系并利用Ｃａｕｃｈｙ－Ｓｃｈｗａｒｔｚ不等式导出ｔ∧和ω∧所满足的测不准关系式．给出时域压缩和频域压缩的定义，并对时域／频域上的最小测不准态、压缩最小测不准态和压缩态等进行了详细讨论，指出了时域压缩和频域压缩的非经典性质．给出时域上的拟量子产生算符τ∧＋（ｔ）、拟量子湮没算符τ∧（ｔ）和拟量子数算符Ｎ∧τ（ｔ）的定义，首次建立了时域量子化的形式理论，并由此进一步提出了时域量子化的基本观点．

量子体系演化的几何相位

量子体系在演化过程中,其状态的时间演化因子除众所周知的由系统能谱决定的动力学相位因子外,还会出现与系统演化路径有关的几何相位因子即Berry相位因子。几何相位的存在已为大量实验所证实,在理论上,已确定了其数学基础是纤维丛理论,并发现它与规范场有某些联系。本文评述了有关几何相位研究工作的进展。

含时边界条件量子体系的Berry相因子

本文讨论了真有含时运动边界条件的无限深椭球型势阱中粒子的行为．研究表明，该量子体系等价于粒子与矢量场的相互作用．通过引入压缩变换，利用拓扑项的可移性，求出了量子体系在演化过程中的Ｂｅｒｒｙ相因子的精确表达式．

量子体系中的概率流体

根据双波函数理论对量子体系的描述，即通常量子力学中的概率性和平均值公式来源于双波函数理论描述对某类系综的平均结果，从而将这类系综看作连续介质的概率流体，从薛定谔方程出发，给出了概率流体所满足的动力学方程．

可化为不含时等效哈密顿量子体系的几何相研究

本文研究了可化为不含时等效哈密顿的量子体系的几何位相问题，给出了处理这一问题的一个新的方法。

具有含时库仑势量子体系的严格解

利用李代数方法给出了含时库仑势量子体系的严格解，并指出了该方法的适用条件。

量子体系能级的简并度与对称性的关系

本文用群表示论理论定量地阐述了量子体系能级的简并度与该体系的全对称性群的关系:即能级的简并度等于此群的不可约表示的维数。

不同力学量是否同时有确定值取决于量子体系的状态

研究了量子力学中不同力学量可同时具有确定值的问题 .结果表明 ,此问题取决于量子体系的状态 ,而与力学量算符可否对易问题有联系 ,但不构成因果关系 .

量子体系的系统辩证法

把系统辩证法研究中得出的独立性和关联性,确定性和随机性,可逆性和不可逆性的对立统一关系推广到量子体系,从而论证了量子体系本质上是一种特殊的自组织系统,自组织系统中的各种辩证关系在量子论中有独特的表现形式,自组织理论日益成为理解微观体系和宏观体系的通用模式。

量子体系扰动的能量本征值估计

运用本征值的扰动处理这一现代数学方法讨论量子体系能量的本征值扰动问题,并将Hoffman and H.W.Wielandt定理作了推广.

含时量子体系的规范变换求解及其应用

利用规范变换来求解具有SU(2)代数结构的含时量子体系.首先严格求解了均匀旋转磁场中的1/2自旋粒子模型;其次求解了光场驱动的二能级体系,计算了高阶近似和非绝热效应,通过这种逐次逼近的方法可以实现绝热解向严格解的过渡.

经典和量子体系中的规范变换

讨论规范变换对经典体系和量子体系的不同影响，考察规范变换下力学量的变化以及规范变换对量子体系几何相位。

一个含时量子体系的精确波函数(英文)

为了解决近来出版的关于一个具有时间依赖质量和频率的薛定谔方程结果的不一致性 ,首先用简单的变量变换把具有时间依赖的薛定谔方程变为一个与时间无关的方程 ,然后找到其精确的波函数 .

固态单量子体系的调控与应用专题编者按

近年来,随着量子信息科学与技术的进一步发展,人们对量子信息处理中最基本的信息单元-单量子体系-的操控与探测提出了更高的要求,例如更高保真度的调控、更长的退相干时间以及更高精度的探测等.虽然不同体系中单量子态的操控已经取得了很好的进展,但是离实际应用还有差距,因此研究不同固态体系中单量子态的操控以及探索其在可扩展化量子信息处理中的应用仍然是目前该领域的重要研究方向.单量子体系的操控及其与微腔的相互作用为可扩展化的量子调控提供了有效手段,这对实现未来大规模量子器件及量子信息处理具有重要的意义.固态单量子体系主要包括单超导比特、单量子点、单缺陷、掺杂单原子以及单分子等体系.每种体系都有不同的优缺点,例如基于半导体量子点的单量子体系易于利用微腔耦合进行调控,可以用超快光学的方法操控,但是可扩展性差;金刚石色心是常温下比较稳定的单量子体系,但是金刚石的掺杂和加工都非常困难;单分子量子体系利用扫描隧道显微镜可以得到高分辨率成像,但是其调控和与其他物质相互作用比较困难等.

电磁场中量子体系的规范不变性

本文讨论了处于电磁场中的体系的量子力学形式。结果表明,虽然对体系的描述涉及到电磁势,但体系的物理性质只依赖于电场和磁场的强度;如果改变描述电磁场的势,则体系的物理性质仍保持不变.

我国科学家证实真实量子体系存在操控速度极限

2022年3月15日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员冯芒团队与郑州大学、广州工业技术研究院、河南大学等单位合作,利用超冷40Ca+离子所构造的量子模拟试验平台,设计并试验展现了可控的量子非平衡热力学过程,在单原子层面上首次高精度地验证了“远离平衡状态的量子体系的操控速度受制于体系的熵产生率”这一全新的量子热力学特性,研究成果发表在《物理评论快报》上。该成果不仅涉及量子力学和热力学的基本问题,而且对优化量子测量、量子态制备和量子信息读取,加快量子计算的速度等量子技术都有重要意义。

中国科学技术大学首次实现多自由度量子体系隐形传态

[本刊讯]中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳研究团队成功实现单光子的自旋和轨道角动量的量子隐形传态（quantum teleportation），这是国际上首次实现多自由度量子体系隐形传态。这一研究成果于2015年2月26日以封面标题的形式发表于Nature。

典型二维量子体系能级公式的超对称性求解法

应用超对称性技巧求解二维各向同性谐振子和二维氢原子的能级公式。

包含在连续谱量子体系中的决定论性

当一连续谱量子体系具有某一确定能量时,通常的量子力学用单个连续定态来描写它的性质,所得到的任何力学量的期待值都将为零或无穷大。本文以数学定理的形式指出该体系具有一类新的决定论的、物理内容明显的结果。经典力学结果是这些结果的经典极限,通常的量子力学期待值作为一种统计结果而包含在本文结果之内。

量子体系中外场对体系熵的影响

讨论并计算了量子情况下磁场中二维电子气体系的熵，发现存在磁场时二维电子气体系的熵有可能大于无磁场时的熵．从而证明了对于在外场下的量子体系Baierlein的观点不成立（Baierlein认为对所有的热力学体系．体系的熵总是随外场或粒子间相互作用的引入而减小）．