竞争非局域向列相液晶中艾里高斯光束的相互作用

基于JUNG P S等提出的新型竞争非局域模型数值研究了艾里高斯光束在该模型中的相互作用,采用分步傅里叶算法数值模拟艾里高斯光束在竞争型非局域非线性向列相液晶中的相互作用。结果表明,可以通过调节初始振幅、初始间距、位相差以及非局域程度控制艾里高斯光束间的相互作用。初始振幅增大会使相互作用力增大;分子取向非局域程度的增加导致艾里高斯光束宽度展宽,使反相艾里光束吸引力增强,热非局域程度的改变使初始振幅较大的反相艾里高斯光束由相互排斥作用变为相互吸引作用,使反相艾里高斯光束出现排斥和吸引作用动态平衡;同时还发现增大热非线性系数能使反相艾里高斯光束出现吸引或排斥。

具有竞争非线性损耗介质中非局域光孤子的研究

利用JUNG P S等提出的竞争非局域模型,研究了高斯光束在竞争非局域非线性损耗介质中的传输特性。利用变分法得到孤子参数之间的解析关系式,在此基础上给出无损耗情况下亮孤子临界功率和亮孤子势能函数。利用势能函数分析了无损耗情况下亮孤子宽度和入射功率的关系。当损耗较小时,入射功率在小于、等于和大于临界功率情况下,亮孤子均以准呼吸子形式传输,在传输过程中光束宽度逐渐增大。该变分结论与数值结论相符。最后,利用平方算子迭代法求出无损耗时的孤子解,并把该孤子解作为分步傅里叶算法的初始输入仿真了小损耗和小增益时的光束传输特性。当有小增益时,亮孤子也以准呼吸子形式传输,传输过程中光束宽度逐渐减小。研究结果表明,损耗或增益的存在对光束传输影响的效果很明显,可以利用材料的损耗或增益对光束整形。

非马尔科夫环境中Werner态的量子非局域关联检验研究

以量子信息领域中常使用的Werner态为研究对象,详细地研究了其在两种非马尔科夫相位阻尼环境,即Random-Telegraph(RT)噪声环境、Ornstein-Uhlenbeck(OU)噪声环境,以及非马尔科夫振幅阻尼(AD)环境中演化后的量子非局域关联检验情况.分别推导了Werner态在RT,OU以及AD环境中密度矩阵随时间的演化结果.基于Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式,对演化后的量子态进行了详细的量子非局域关联检验研究.结果表明,Werner态在RT噪声环境和AD环境中存在信息回流现象,导致其量子非局域关联特性存在周期性振荡变化的现象,即随演化时间的增加,量子态能够从不具备量子非局域关联特性重新回到具有量子非局域关联特性的情况.而在OU噪声环境中,由于不存在信息回流现象,量子非局域关联检验值将随演化时间的增加而降低.同时,本文还详细给出了Werner的保真度、量子态与非马尔科夫环境的耦合强度、OU噪声环境和AD环境的线宽、RT环境噪声的翻转率等参数与成功进行量子非局域关联检验的演化时间之间的关系.

非线性系统的非局域对称及其应用

非局域对称作为对称理论重要组成部分,近年来逐渐引起人们关注.本文以势Korteweg-de Vries(KdV)方程、修正Korteweg-de Vries(mKdV)方程和Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程为例,分别介绍了对应非线性系统与Bäcklund变换相关的非局域对称、非局域留数对称与Darboux变换相关的非局域对称.通过引入3个辅助变量,将KP方程与Darboux变换相关的非局域对称局域化为Lie点对称.运用对称约化方法简单概述了KP方程的相似约化解,其中包括孤立子和Boussinesq波相互作用解、孤立子和KdV型波相互作用解以及非均匀背景下的单孤立波解.

含噪声的三体量子非局域共享的持久性

量子非局域共享问题是量子通信中的一类基本问题.目前通过违反Mermin不等式和NS不等式证明了有无限个独立的Charlies可以与一对Alice和Bob共享标准三体量子非局域性和真正无信号非局域性.然而,上述结论是在理想状态下得出的,在实际操作过程中不可避免地会受到各种噪声的影响,这些因素都可能导致量子非局域性的减弱甚至消失.本文主要针对含有噪声的三体量子共享非局域性的持久性问题进行一系列分析.证明了即使在噪声环境下,单个Alice和Bob仍然可以与任意多个Charlies共享标准三体量子非局域性的充分条件.此外还给出了在非理想状态下,任意多个独立的Charlies与一对Alice和Bob共享真正无信号非局域性的充分条件.结果表明,即使在非理想的条件下,只要噪声参数满足相应的条件,标准三体量子非局域性和真正无信号量子非局域性仍然可以在多方之间安全地共享,这可以为实际量子通信过程提供有价值的参考.

强非局域介质中高斯型损耗空间光孤子

利用变分法研究了1+1维傍轴高斯光束在含有小损耗的强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程、束宽的演化规律和一个临界功率。在介质损耗足够小的前提下,当光束初始功率等于临界功率时,得到了一个束宽随传输距离缓慢展宽的准空间光孤子——损耗空间光孤子;当光束初始功率小于临界功率时,光束束宽则按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数作准周期展宽变化;当光束初始功率大于临界功率时,光束束宽将从按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数作准周期压缩变化过渡到按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数准周期展宽变化。

关于量子非局域逻辑门的研究

对几种类型的量子非局域逻辑门进行了讨论,并且研究了信道为非最大纠缠态的情况,此时量子非局域控制-非门只能概率性实现。

非局域空间光孤子的理论研究进展(1)—弱非局域篇

本系列论文对非局域空间光孤子的理论研究进展进行了综述。弱非局域篇讨论在弱非局域程度条件下空间光孤子的传输特性。

非局域空间光孤子的理论研究进展(2)——强非局域篇

本系列论文对非局域空间光孤子的理论研究进展进行了综述。强非局域篇讨论在强非局域程度条件下空间光孤子的传输特性。

(1+2)维空间光孤子在非局域克尔介质中的传输特性

从非局域非线性薛定谔方程出发,采用分步傅里叶算法数值讨论了在一定的非局域程度条件下,(1+2)维空间光孤子的传输特性,数值求解了光孤子各特性参量。假定非局域克尔介质的响应函数为高斯型,得出了在一定的非局域程度条件下空间光孤子的数值解,并数值证明了它们的稳定性。结果表明:(1+2)维光孤子对非局域程度依赖性很强。在一定的非局域程度下,光束能以光孤子态在非局域克尔介质中稳定传输。强非局域时,光孤子的波形是高斯型,其它的非局域程度下,不是高斯型。当非局域程度较弱时,不存在孤子解。

三方非局域关联蒸馏

近年来的研究表明,非局域关联可以以无通信关联盒子的形式被蒸馏。目前人们广泛讨论了两方两输入两输出盒子的非局域关联的蒸馏,提出了几种蒸馏方案。我们将这几种蒸馏方案推广到三方盒子,发现三方盒子的非局域关联也可以被蒸馏;并将三方盒子蒸馏方案的效率与两方盒子蒸馏方案的效率进行对比,发现其蒸馏效果低于对两方盒子的蒸馏。

非局域非线性克尔介质中的高阶光孤子

利用变分法求得非局域非线性克尔介质中的厄密非局域光孤子和拉盖尔非局域光孤子,其呈现的形式分别为矩形阵列结构和链状对称结构。对于厄密非局域光孤子,当输入功率低于某一上限时,其能够保持矩形对称阵列,当输入功率较高时,其矩形对称阵列演化为拉盖尔非局域孤子的环形链状结构。

强非局域介质中1+2维高斯型损耗光孤子

运用变分法研究了1+2维傍轴高斯光束在小损耗强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的近似演化方程、束宽的近似演化规律和一个临界功率。当初始功率大于临界功率时,束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性压缩变化;反之,当初始功率小于临界功率时,其束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性展宽变化;当初始功率等于临界功率时,且损耗足够小时,可得到一个束宽缓慢展宽的1+2维高斯型损耗空间光孤子。

强非局域介质中傍轴高斯光束在传输特性的变分研究

利用变分原理,研究了三维傍轴高斯光束在轴对称强非局域非线性介质中的传输特性,得到了傍轴高斯光束各参量的演化规律和一个临界功率。当初始功率等于临界功率时,可以得到一个稳定的空间孤子,而一般情形下,束宽则作周期的压缩或展宽变化。

用三粒子纠缠态和Bell态作量子信道实现非局域的态交换(英文)

提出一种用三粒子纠缠态和Bell态作量子信道对处于异地的两纠缠粒子对实现非局域的态交换的理论方案．该方案的特点是,两地之间还存在一位第三者,她作为监控人参与量子非局域操纵过程．特别地,当量子信道为部分纠缠态时,此人可矫正被非理想量子信道致畸的量子态。

亚强非局域介质中的超高斯空间光孤子族研究

研究了亚强非局域介质中超高斯光束的传播特性.运用变分法,对任意实对称响应函数泰勒级数展开取至四阶,得到了1 +1维亚强非局域非线性介质中光束传输的超高斯光束的近似分析解.分析结果表明:束宽解是椭圆雅可比双周期函数,相移、空间啁啾以及临界输入功率都正比于超高斯光束的阶数.提出了超高斯空间光孤子族模型和准方波形空间光孤子的实现可能性.

用于MR图像非局域均值去噪的边缘增强策略(英文)

非局域均值(NLM)滤波有很好的去噪效果并已成功地应用于磁共振图像的去噪中,但与所有去噪方法相同,总是会在一定程度上模糊图像细节.该文提出将从原始图像中提取出来的高频信息与NLM去噪图像相融合,来还原在去噪过程中丢失的细节.首先利用一种基于拉普拉斯金字塔的多分辨率方法,从原始图像中提取出包含丰富的边缘信息的高频组分.然后利用作者提出的一种新的基于SUSAN算子的边缘检测算子产生一幅连续的边缘图,并利用该边缘图将高频组分与NLM方法去噪的图像相融合.该方法在图像的平滑区域取得了良好的去噪效果,同时可以保留甚至增强图像的细节.同时,该方法对图像的增强不会导致增强图像中常见的伪影.

强非局域克尔介质中光束传输的变分问题

在非局域克尔介质中,光束的演化规律服从非局域非线性薛定谔方程。用变分法对此问题进行了重新表述。在强非局域的情况下,通过对介质响应函数进行泰勒展开,可以解析地表示变分问题。束宽的演化规律也可以定性地从光束束宽变分势得出。运用瑞利里兹方法求解其变分方程,分别求出光束在自散焦和自聚焦介质中的变分解。对于自聚焦介质,当输入功率为某一特定值时,可以得到空间孤子,其束宽在传输过程中保持不变。通过与其他方法得到的解比较表明,变分法是解析讨论光束在非局域非线性介质中演化规律的方法之一。

耦合腔阵列与Λ-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性研究

讨论了理想和非理想情况下耦合腔阵列中两个最邻近的腔与Λ-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性.运用准玻色子方法,精确地解出了开放系统中单光子的透射率.Λ-型三能级原子与耦合腔阵列非局域耦合系统具有更多的优点,如:该系统比其他系统调控光子传输特性的可调控参数更多;单光子在该系统中传输的透射谱有三个透射峰.此外,该系统还具有自身的特点,当拉比频率?取值给定之后,改变原子与其中一个腔的耦合强度时,光子的透射谱有一个透射率始终为1的定点,该点对应的光子频率为ω_c-?.在非理想情况下,系统耗散对光子的透射谱有着很大的影响.当只考虑原子耗散时,耗散使得光子透射谱的谷值增大,而峰值不变;当只考虑腔场耗散时,光子透射谱的峰值减小,而谷值不变.另外,随着腔场耗散率和腔的个数的增多,光子透射谱的峰值逐渐减小,但谷值始终不变.对比原子耗散和腔场耗散的情况可以发现,原子耗散使得光子不能被完全反射,而腔场耗散使得光子不能被完全透射.当同时考虑原子和腔场耗散时,光子透射谱谷值的大小不但会受原子耗散率大小的影响,也受腔场耗散率大小的影响,随着腔场耗散率的增大,谷值反而减小;而光子透射谱的峰值始终只受腔场耗散率大小和腔的个数的影响,与原子耗散率取值的大小无关.

基于最大后验和非局域约束的非下采样轮廓波变换域SAR图像去噪方法

提出一种基于最大后验和非局域约束的非下采样轮廓波变换域SAR图像去噪方法。根据SAR图像数据的特征,引入非对数加性模型,并在该模型下对SAR图像NSCT域中的噪声分布统计建模,应用最大后验准则和非局域约束相结合的方法解求SAR图像真实信号的NSCT系数。试验结果表明,本方法具有良好的去噪能力。