Evolution of entanglement between qubits ultra-strongly coupling to a quantum oscillator

We investigate the dynamics of two qubits coupled with a quantum oscillator by using the adiabatic approximation method. We take account of the interaction between the qubits and show how the entanglement is affected by the interaction parameter. The most interesting result is that we can prolong the entanglement time or improve the entanglement degree by using an appropriate interaction parameter. As the generation and preservation of entanglement of qubits are crucial for quantum information processing, our research will be useful.

The Harmonic Approximation in Heavy-Ion Reaction Study

The derivation of the harmonic approximation of the Hamiltonian of a model of coupled three-dimensional harmonic oscillator is presented. It is shown how the splitting of the total Hamiltonian into the intrinsic and collective Hamiltonians leads to the description of the mechanism for energy dissipation in physical systems.

Numerical Solution of Nonlinear System of Partial Differential Equations by the Laplace Decomposition Method and the Pade Approximation

In this paper, Laplace decomposition method (LDM) and Pade approximant are employed to find approximate solutions for the Whitham-Broer-Kaup shallow water model, the coupled nonlinear reaction diffusion equations and the system of Hirota-Satsuma coupled KdV. In addition, the results obtained from Laplace decomposition method (LDM) and Pade approximant are compared with corresponding exact analytical solutions.

Quasielastic electron scattering in a derivative coupling model with relativistic random phase approximation

We apply the derivative coupling model with ZM and ZM3 parameters to investigate the longitudinal response function in quasielastic electron scattering in the relativistic random phase approximation. The non-spectral method is chosen to describe the nucleon Green＇s function in a finite nucleus. Some remarks have been made in conclusion.

A Novel Interconnect Crosstalk Parallel RLC Analyzable Model Based on the 65nm CMOS Process

Based on the 65nm CMOS process,a novel parallel RLC coupling interconnect analytical model is presented synthetically considering parasitical capacitive and parasitical inductive effects. Applying function approximation and model order-reduction to the model, we derive a closed-form and time-domain waveform for the far-end crosstalk of a victim line under ramp input transition. For various interconnect coupling sizes, the proposed RLC coupling analytical model enables the estimation of the crosstalk voltage within 2.50% error compared with Hspice simulation in a 65nm CMOS process. This model can be used in computer-aided-design of nanometer SOCs.

Dynamics of two arbitrary qubits strongly coupled to a quantum oscillator

Using adiabatic approximation, a two arbitrary qubits Rabi model has been studied in ultra-strong coupling. The analytical expressions of the eigenvalues and the eigenvalues are obtained. They are in accordance with the numerical determined results. The dynamical behavior of the system and the evolution of entanglement have also been discussed. The collapse and revival phenomena has garnered particular attention. The influence of inconsistent coupling strength on them is studied. These results will be applied in quantum information processing.

基于协同优化的耐压柱壳多学科多目标优化

为提高耐压柱壳的设计效率和结构性能,本文基于多学科设计优化思想,进行了耐压柱壳多学科设计优化的学科分解,确定了耐压柱壳多学科优化设计的设计参数,明确了设计变量间的耦合关系,设计了耐压柱壳参数化分析流程,进行了设计变量灵敏度分析。在利用响应面模型建立了具有较高拟合精度耐压柱壳近似模型的基础上,以质量排水量比和极限载荷为目标函数,建立了基于协同优化方法的耐压柱壳多学科多目标优化模型,在确定了系统层和学科层的优化求解方法基础上,设计了基于协同优化的耐压柱壳多学科多目标优化框架,进行了优化的求解工作,得到了优化方案。与初始方案的对比表明:所得到的Pareto解集中,部分方案在2个目标函数上均得到了优化,验证了优化框架的有效性。

航空发动机叶片刚柔耦合动力学分析

航空发动机叶片是航空发动机重要零件之一,常常因共振而导致断裂失效。传统航空发动机叶片的振动特性分析普遍基于零次近似耦合动力学模型,该模型忽略了动力刚化项,得到的结果具有一定局限性。为了更加准确地分析高速转动的航空发动机叶片的振动特性,对叶片刚柔耦合动力学问题进行了研究。将叶片简化为柔性薄板,考虑面外变形和面内变形,并计入了面外变形引起的面内变形,即变形耦合项。采用假设模态法描述叶片的变形,运用拉格朗日动力学方程建立了做三维空间大位移运动的柔性叶片一次近似耦合动力学方程。同时采用多体系统动力学软件MSC.ADAMS对旋转叶片的动力学性态进行了研究,并将所得的叶片动力学理论模型结果和ADAMS的结果进行了比较。结果显示一次近似耦合模型理论结果与实际结果相符,而ADAMS和零次近似耦合模型在叶片高转速时仿真结果存在缺陷。基于所得的叶片一次近似耦合模型,对叶片振动频率、'频率转向'和'振型转换'问题进行了分析,验证了所提出的方法的可行性。

旋转悬臂梁的刚柔耦合动力学建模与频率分析

对固结于转动刚体上外接柔性梁的刚柔耦合动力学建模和频率特性进行了研究,在精确描述柔性梁非线性变形的基础上,利用Hamilton变分原理和假设模态法,在计入柔性梁由于横向变形而引起的轴向变形二阶耦合量的条件下,推导出考虑"动力刚化"项的一次近似耦合模型。首先忽略柔性梁纵向变形的影响,给出一次近似简化模型,引入无量纲变量,对简化模型做无量纲化处理,分析梁固有频率对模态截断数的依赖性;其次研究在一次近似简化模型和零次近似简化模型下,调谐角速度与共振现象的关系;最后分析一次近似耦合模型的动力特性。研究发现,为保证计算的精度,模态截断数应随无量纲角速度的增大而增加,合理的模态截断数具有收敛值;一次近似简化模型下悬臂梁横向弯曲振动不存在共振调谐角速度,一次耦合模型下柔性梁并没有出现屈曲失稳现象。现有典型文献的相关结论是值得商榷的。

旋转运动柔性梁的假设模态方法研究

采用假设模态法对旋转运动柔性梁的动力特性进行研究，给出简化的控制模型．首先采用 Hamilton 原理和假设模态离散化方法，在计入柔性梁由于横向变形而引起的轴向变形的二阶耦合量的条件下，推导出基于柔性梁变形位移场一阶完备的一次近似耦合模型，然后对该模型进行简化，忽略柔性梁纵向变形的影响，给出一次近似简化模型，最后将采用假设模态离散化方法的结果与采用有限元离散化方法的结果进行了对比研究．研究中考虑了两种情况：非惯性系下的动力特性研究和系统大范围运动为未知豹动力特性研究．研究结果显示，当系统大范运动为高速时，在假设模态离散化方法中应增加模态数目，较少的模态数目将导致较大误差．一次近似简化模型能够较好地反映出系统的动力学行为，可用于主动控制设计的研究．

低能He-H_2(D_2,T_2)碰撞分波截面计算

采用Tang Toennes势模型 ,当入射氦原子能量是E =0 .0 5eV时 ,计算了He -H2 (D2 ,T2 )弹性分波截面和非弹性激发分波截面随量子数的变化。

He-HF碰撞体系相互作用势模型的理论研究

根据在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HF相互作用能的数据,作者用Murrell-Sorbie势函数形式构造了He原子与HF分子相互作用各向异性的势模型,并与其它势模型进行了比较;然后采用公认的精确度较高的CC近似方法,计算了He-HF碰撞体系的微分散射截面,计算结果与实验结果符合较好.研究表明,作者所构造的势模型不但表达形式简洁,而且能较好地描写He-HF系统相互作用的各向异性特征;利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分子相互作用的机制有一定的参考价值.

快沿脉冲下传输线集总参数电路模型的验证与分析

为得到快沿电磁脉冲对传输线的耦合规律,建立了无损和有损传输线的集总参数电路仿真模型,并利用其他方法和试验结果对其进行了验证。以一端接频变负载的无损三导体传输线为代表,建立了其无损集总参数电路模型,并利用状态变量法验证了模型的正确性。仿真发现:迭代线段长度越短,仿真结果越接近实际值,仿真时间越长;在迭代线段长度相同的情况下,传输线越长,仿真时间越长,2者基本成线性关系。以端接电阻、电容和瞬态抑制二极管的低损4芯电缆为代表,建立了其有损集总参数电路模型,并利用试验验证了模型的正确性。同时发现:负载上的响应与芯线排布、负载类型等有关。研究结果说明采用集总参数电路模型可以分析传输线对快沿电磁脉冲的串扰耦合问题,同时便于解决频变和非线性负载的响应,对多芯互联系统的电磁脉冲防护设计具有指导意义。

基于刚柔耦合模型的电动轮自卸车平顺性分析与优化

为了分析和优化自卸车的平顺性,在国内某矿山上对某国产大型电动轮自卸车进行了平顺性试验,得到了其甲板、座椅等位置的振动加速度并进行了分析,结果表明,其行驶平顺性较差,应当对其进行优化。为了提高平顺性分析动力学模型的精确性,建立了包含柔性化车架的整车刚柔耦合多体动力学模型,并通过试验数据对模型进行了验证,结果表明,所建立的模型精度比纯刚体动力学模型提高了11.5%。针对非线性油气悬架的特点,以油气悬架结构参数为设计变量,以平顺性综合评价值为目标函数,建立了平顺性优化近似模型,采用Pointer算法对其平顺性进行了优化,结果表明,优化后自卸车的平顺性提高了27%。

旋转柔性悬臂梁的固有频率分析

在精确描述柔性梁非线性变形基础上,利用Lagrange方程推导出考虑动力刚化项的一次近似刚柔耦合动力学方程。忽略柔性梁纵向变形的影响,给出一次近似简化模型,引入无量纲变量,对简化模型作无量纲化处理,首先分析模态截断数对固有频率的影响,其次研究一次近似简化模型和零次近似简化模型的振动特性。研究发现,梁固有频率与模态截断数有关,合理的模态截断数应随无量纲角速度的增大而适当增加;一次近似简化模型的固有频率随无量纲角速度和系统径长比的增大而增大,零次近似简化模型的固有频率随无量纲角速度增大而减小;一次近似简化模型下梁横向弯曲振动不存在物理意义上的共振失稳现象。现有典型文献的相关结论值得商榷。

影响弹丸起始扰动的火炮结构参数灵敏度分析与优化研究

弹丸起始扰动对火炮射击精度有重要影响,为了减小弹丸起始扰动,建立了某大口径轻型牵引炮弹炮耦合全炮动力学参数化有限元模型,由弹丸出炮口时刻弹丸的角位移、角速度表征弹丸起始扰动,构建优化目标函数,对火炮结构参数的影响程度进行灵敏度分析;同时利用径向基神经网络近似模型方法对弹丸起始扰动进行优化研究。结果表明,摇架臂板厚对弹丸起始扰动影响显著,优化后弹丸出炮口时刻弹丸角位移和角速度均明显减小。该结果可为火炮结构设计提供理论依据。

火箭炮两轴耦合位置伺服系统线性自抗扰控制

为了研究方位和俯仰两轴耦合作用下的火箭炮位置伺服系统控制性能,以含有速度闭环的实际系统为对象建立了火箭炮两轴耦合位置伺服系统数学模型。通过频域分析分别提出了方位和俯仰系统的2阶近似模型,设计了两轴系统的线性扩张状态观测器和自抗扰控制器,对系统未建模干扰进行估计并实时补偿。仿真结果表明:该观测器能较好地估计系统总扰动,所设计的控制器有效抑制了两轴负载力矩耦合效应对系统的影响并补偿了火箭炮发射时燃气流冲击力矩强干扰;在伺服跟踪和发射条件下采用所提出的控制方法充分抑制了耦合系统发射平台振动,保证后续射弹精度,性能指标明显优于PID控制。

基于迭代更新近似模型的车内噪声优化

基于声固耦合分析与迭代更新近似模型对车身板件进行了优化。首先通过板件声学贡献量分析,确定影响车内噪声的关键板件,将其厚度作为设计变量,在减少计算量的同时去除了无关变量的干扰。然后建立不同激励下驾驶员右耳处最大声压与关键板件厚度之间的组合近似模型,对其进行多目标优化并采用序列二次规划和K均值聚类算法对近似模型进行更新,使得采样样本逐渐靠近Pareto前沿,从而提高近似模型在Pareto前沿上的精度。优化结果表明,迭代更新近似模型能够有效优化车身结构,在保证轻量化的同时,降低了车内噪声。

随机激励时多介质耦合型减振器求解的一种近似方法

有关文献结合流体、橡胶、非线性弹性元件设计了一种多介质耦合减振器,获得较好的工作特性;在此基础上基于衰减随机振动的工程应用要求,提出了一种多介质耦合型非线性减振器的数学模型,该模型考虑了平方阻尼、线性阻尼、库伦阻尼及非线性弹性元件的耦合,在外部激励为随机振动激励时,通过FPK变换并结合等效原理对模型进行了理论上近似求解,具体讨论了非线性特性参数变化引起的系统特性变化,为进一步研究奠定了基础。

UnionJack晶格上混合自旋模型临界温度与自旋耦合作用的关系

本文研究了ｕｎｉｏｎｊａｃｋ晶格上各向同性的混合自旋模型临界温度与自旋耦合作用的关系。文中分别采用平均场近似和自由费密近似两种方法求解。在耦合常数简化为正方晶格上的混合自旋模型时，得到与其它解符合较好的临界温度。