量子信息中的腔QED方案简介

在量子信息领域，腔量子电动力学(Cavity—QED)方案被认为是最有效的量子信息方案之一。随着技术的发展，越来越多的量子信息处理过程可通过腔-QED方案在实验上实现，例如，纠缠态的制备和量子逻辑门的实现。这里，我们将腔-QED的发展作一综述。腔-QED方案的核心就是腔场和原子的相互作用。根据原子的跃频率和场模频率的关系，我们可以将上述相互作用分为两大类：共振相互作用(原子的跃迁频率等于场模频率)和失谐相互作用(原子的跃迁频率与场模频率的失谐量很大)。从这两不同的方案出发，我们都可以实现；纠缠态的制备、未知量子态的隐形传输和量子逻辑门的构建。但是在共振相互作用中，量子信息处理过程对腔的Q值要求很高，这就使得实验实现很困难。而大失谐相互作用对腔的Q值要求大大降低，使得实验实现成为可能。通过比较，我们认为，大失谐方案为量子信息处理开辟了广阔的前景，使量子网络和量子计算机在不久的将来成为可能。     

激光探测水下声信号的实验研究

在实验室条件下,对于不同频率、不同振动强度的水下声音信号展开激光相干探测研究,建立了基于该方法的实验系统。水表面在水下声音信号作用下产生波动时,用激光照射水表面,其产生的水表面散射光携带了声波信息并与参考光发生干涉,对干涉信号进行采集并处理可得到水下声信号的频率与强度信息。对不同条件下得到的实验结果进行对比分析。实验结果表明,激光相干探测技术可有效地探测水下声信号,并且随着声信号的频率提高、强度减弱,探测效果趋于变差。实验系统采用全光纤光路设计,取得了较好的效果。     

基于时频分析的自混合干涉信号处理方法研究

为了解决条纹计数法和相位分析法处理自混合干涉信号的不足,提出了一种基于时频分析的自混合干涉信号处理方法.采用时频分析技术获得自混合信号频率随时间的变化,利用激光与外部物体相互作用后的多普勒频移与信号频率相等的关系,非常方便地获得了外部运动物体的速度历史信息.结果表明,该方法处理自混合信号简单有效,且有较高的处理精度.     

半导体物理

0622894量子信息中量子态的矩阵表示[刊,中]/张登玉//衡阳师范学院学报．—2006,27(3)．—26-31(G)用矩阵表示量子信息中的量子态便于进行量子并行计算。本文以矩阵及变换理论为基础,对纯态、混合态、缠绕态及量子相干叠加态的矩阵表示进行分析,所得结果有助于加深理解量子理论。参10 0622895抛物量子点中弱耦合束缚磁极化子的性质[刊,中]/陈英杰//固体电子学研究与进展．—2006,26(2)．—152- 156(D)采用线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物量子点中弱耦合束缚磁极化子的振动频率和基态能量,并对其进行了数值计算。结果表明：束缚极化子的振动频率随有效受限长度的增加而减小,随库仑束缚势和回旋共振频率的增加而增加；束缚磁极化子的基态     

用激光脉冲“冻结”分子内的能流

伊利诺斯大学的科学家可能已发现一种利用激光脉冲控制化学反应的方法。这个研究小组发展的技术称为静态相干控制,它是利用量子干涉来操纵多原子分子内的量子干涉。目标是通过“冻结”分子内能量的再分配而用激光脉冲控制化学反应率。过去,研究人员已研究了用超快激光脉冲...     

基于平地干涉相位周期的基线估计方法

干涉合成孔径雷达（INSAR）技术是利用同一景区不同视角的复数据相位信息，获取地面高程信息或地形变化信息的技术。其中参数估计是INSAR数据处理中必不可少的步骤，基线是形成数字高程模型（DEM）中的一个重要参数。文中由合成孔径雷达干涉测量的原理出发，从理论上推导出平地干涉相位周期与基线的关系式，得出了一种利用干涉相位周期估计基线的方法，由此对估计区域的选取进行讨论，并进一步通过实际雷达数据，最后通过实际干涉图验证此基线估计方法。     

分子及分子-原子混合系统中的量子干涉效应

概述了近年来我们实验室将原子中量子干涉推向分子及分子-原子混合体系中量子干涉效应的研究,内中涉及基于量子干涉的分子跃迁线型畸变、自发辐射的相消和相长、量子干涉的影响因素、分子-原子混合系统中的量子干涉相消和相长、电磁自感应透明等。这些工作将有助于进一步开展分子、凝聚态、材料中的量子干涉和量子操控的研究。     

基于Goldstein滤波的数字散斑条纹图降噪方法

有效去除数字散斑条纹图中的噪声是散斑干涉测量技术中的关键问题。提出了一种基于Goldstein滤波的数字散斑条纹图平滑方法。该方法需要将散斑条纹图中的干涉相位转换为矢量空间中的单位矢量,并进行快速傅里叶变换(FFT),得到其频谱,然后对频谱进行加权处理,从而抑制噪声的频率成分,再将加权处理后的频谱变换到空间域,计算干涉相位,得到原始散斑条纹图的滤波结果。将该滤波方法运用于四步相移数字散斑干涉条纹图像处理。实验结果表明,该方法在滤除散斑噪声的同时能够有效地保护散斑条纹图的轮廓和细节信息,增强了散斑干涉条纹的对比度。     

英国研究人员开发出用于移动设备的量子密钥

英国研究人员开发出用于移动设备的量子密钥．并在实验室得到验证。该量子加密系统使用光子作为信息载体，其通信协议可使量子信息在不稳定环境下进行通信，研究人员可通过将含有量子集成电路的微型光学芯片集成到移动设备，实现量子加密。该技术突破了量子加密技术产品体积庞大、价格昂贵和物理位置受限的不足，使得量子加密技术不仅限于少数大公司使用，普通大众都有望获得使用。未来，研究人员将进一步测试开发，使其可在真实通信网络环境下使用。     

用半导体激光器产生超短脉冲

用半导体激光器产生超短脉冲一、前言光是具有极高频率的电磁波，其主要特征之一是可超高速传播信息，在电子学领域中应用的前景早就引人注目。表征八十年代量子电子学的工作可以列举如下：开发出飞秒（１０－１５Ｓ）脉冲激光器，研究出脉冲宽度压缩方法，超高速检测技术...     

用于量子网络的量子记忆存储与检索时间纪录刷新

研究人员将量子信息存储到非常冰冷的原子"缠结"中,大幅提高了从中检索的时间.虽然提高的时间只有短短几毫秒,但在光学网络中,几毫秒足够将数据从一个量子中继器传输到另一个量子中继器,这使科学家朝量子网络的制造迈出了意义重大的一步.     

一种基于电流调制和DSP解调的激光自混合干涉测振仪

研究了半导体激光自混合干涉测振仪的调制与解调技术。设计了基于电流调制和DSP解调的半导体激光自混合干涉测量系统,实现对振动物体的非接触式测量。分析了激光自混合干涉测振仪的理论模型,并用Matlab进行了仿真和误差分析。研究了系统的调制解调技术及基于DSP的数据采集与处理系统。该系统体积小、成本低、易于准直。提出的测振仪能够测量振动频率在5kHz内的物体振动频率、振幅及振动波形,振动幅度测量精度可达0.325μm。     

干涉型光纤传感器

一、前言光干涉法是指从含有所需测量信息的光波与作为基准的激光进行频率混合,从由此发生的光差拍信号中得知光波信息(振幅、位相、频率、偏振光)的技术。用偏振保持光纤作传感器或用偏振保持光纤作双信道光信号传输线,则能利用光干涉检波技术对各物理量——温度、压力、变形、变位、回转(回转仪)、磁场、电场、膜厚以及折射率     

关于量子保密通信系统的相关研究

量子通信作为近年来的一个热门的词汇，一直广为流传，但是量子通信技术由于技术发展的原因并没有进入到我们的生活中来。简单来说，量子通信就是将量子比作信息载体来进行信息传递的通信技术，量子保密通信技术的基本原理是依靠量子力学来进行的。量子保密通信技术能够在确保信息安全的情况下，增加信息传输的容量，突破传统模式的信息技术的限制。     

任意形状孔径的干涉图像波面拟合的数学矢量模型

文中利用移相干涉术的特点提出了自动检测任意形状孔径中有干涉条纹区域的方法,测试中,当测试波前相对于参考滤前的光程差是照明波长的整数倍时形成干涉条纹,它此而形成的二维图就是干涉图像。干涉术是一种从干涉图像提取测试波面信息的光学测试技术,它包括对干涉图像的采样、条纹定级次和波面拟合三步。这里提出了一个对干涉图像拟合处理的线性代数矢量模型,应用线性代数矢量矩阵的知识详细地推导出了一种对干涉图像的处理带有一般性的矢量拟合公式,由最小二乘法逼近多项式拟合的相位值数据,用Ｇｒａｎ－Ｓｃｈｍｉｄｔ算法正交化处理多项式组,用反向替代法技术来求解最初多项式组的权因子系数。     

单幅干涉条纹图的高精度波面重建技术

结合莫尔条纹、傅里叶变换和数字相移技术实现了对单幅干涉条纹图的高精度相位计算和波面重建.首先,用计算机生成与被处理干涉条纹频率相近的数字相移条纹图,与实际干涉条纹图叠加得到相移莫尔条纹图;然后,利用傅里叶变换、双频滤波、傅里叶反变换和相移技术得到干涉条纹图的相位数据;最后利用波面拟合技术重构原干涉条纹图对应的波面形状.研究结果表明,该技术不仅消除了干涉仪硬件相移产生的非线性误差和滤波时的频谱移中误差,高精度获得了单幅干涉条纹图对应的波前,而且简化了系统的机械结构.同时,对环境的要求明显降低,特别适用于生产现场的检测.     

四能级系统自发辐射场的非线性特性

研究在三个驱动场作用下四能级原子模型中量子干涉对自发辐射场的影响。通过求解相互作用表象下的运动方程得到系统自发辐射场共振模对应的原子电磁极化率随驱动场Rabi频率的变化规律。结果显示，此系统突破了传统非线性效应强场条件的限制，即使是弱的自发辐射场仍可具有强烈的非线性特性，这一新现象在量子器件制备，弱信号检测，量子信息处理等领域有重大应用前景。     

利用Bell态实现量子隐形传态

量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。文章从信息论的角度描述了量子比特、量子纠缠态，如何利用量子线路实现Bell态，提出了一种利用Bell态实现隐形传态的简单结构的量子线路，证明该量子线路是可行的，为进一步研究量子密码通信奠定了基础。     

阻尼相干态与波包量子干涉

本文参照相干态定义和含阻尼及无规力万方程定义了阻尼相干态，并应用于计算波包间的量子干涉。在一般情况下，对于一个含阻尼的系统，波包间产生的干涉条纺将很快消失而很难观察到，但当真空场被压缩时，就清楚地显示出波包间的量子干涉效应。     

光通信将面临量子通信的挑战

量子通信与光通信相比有巨大 的优越性。用量子通信可以开发出超 高速通信和保密性极强的密码通信。 量子信息通信技术研究开发的重点是 量子密码、量子通信、量子计算机和 量子装置等。 据报道，美国全国科学基金会在 最近４年中对此投资了３０００多万美 元。此外，国防高级研究计划局也在 用３～５年的时间推进这方面的研究 项目。欧盟在１９９９年建立了集中１２个 研究项目的国际力量致力于量子通信 的研究开发。日本在这方面的研究主 要在大学和企业中分散进行，过去的 研究预算也很少，鉴于美欧都在开发 量子通信技术，日本也不甘落…