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关于Pfaffian态迭代关系的研究

关于Pfaffian态迭代关系的研究

作者：张凡茂湖北师范大学

学位级别：硕士

量子霍尔效应的发现是二十世纪凝聚态物理的一项辉煌成就,它包含了整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应,分别发现于1980年和1982年。这一领域的重大发现,曾三次获得诺贝尔奖,它的丰富理论模型和实验数据不断引起理论物理学家和实验学家... 详细信息

量子霍尔效应的发现是二十世纪凝聚态物理的一项辉煌成就,它包含了整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应,分别发现于1980年和1982年。这一领域的重大发现,曾三次获得诺贝尔奖,它的丰富理论模型和实验数据不断引起理论物理学家和实验学家的关注。在1980年,冯·克利钦(Von Klitzing)等人在法国格勒诺勃强磁场实验室,测量金属—氧化物半导体场效应管(MOSFET)的霍尔电阻时,观察到整数量子霍尔效应。随后在1982年,华裔物理学家崔琦(Daniel Tsui)和德国物理学家施特默(Horst St?rmer)用半导体Ga As和Ga Al As夹在一起形成的半导体异质结,在更低的温度和更高的磁场下,观察到了分数量子霍尔效应。随着量子力学的发展,关于晶格系统的严格可解模型的研究成为一个重要的热点。同时,伴随着实验的发展,研究者们对于理论去指导实验的要求也越来越高。人们对一些孤立的特殊哈密顿有深刻的理解,然而还存在大量无法契合于实验的理论可解模型。在1991年,穆尔(Gregory Moore)和里德(Nicholas Read)在物理学家霍尔丹(Duncan Haldane)和热扎伊(Edward Rezayi)提出的HR态的基础上利用共形块定义N个无自旋的半填充的电子波函数,结果发现Pfaffian态的准粒子激发具有非阿贝尔编织统计。对于带有任意子激发的二维电子系统来说,满足非阿贝尔统计的任意子可以通过粒子空间位置的交换(编织)而演化为一个新的量子态,这种演化过程可以实现信息的处理和运算,即“拓扑量子计算”。由于存在拓扑的保护,所以拓扑量子计算具有包括可容错性在内的一系列优点,因而开始成为量子计算中备受关注的重要分支。本论文以Pfaffian态为研究对象,研究了费米子和玻色子的Pfaffian态以及Anti-Pfaffian态的数学迭代关系。对于分数量子霍尔系统来说,当一个电子占据一个朗道能级时,它自身的动能就被冻结了,这就使得在强磁场条件下电子与电子之间的库伦势成为哈密顿量的主要项。然而具有封闭形式的多体库伦相互作用势的基态很难通过计算得到,通过求助于模型哈密顿量的建立,建立满足零能量基态的试探波函数,从而将问题简化为模型哈密顿量的解。本论文利用二次量子化的方法将Pfaffian态的波函数二次量子化,并构造Pfaffian态的迭代公式,从这种方法可以得到二次量子化的并满足的广义泡利不相容原理的Pfaffian态,然后利用数学归纳法进行严格性证明。本文的推导表明,这种方法可以很好地描述Pfaffian态,并且理论上能够计算粒子数较大时的Pfaffian态。通过对Pfaffian态的迭代关系的研究,将这一研究结果扩展到非阿贝尔量子霍尔态上,由于非阿贝尔量子霍尔效应展现出的拓扑保护与非阿贝尔统计特性,这就为拓扑量子计算领域描绘了前沿蓝图。本文概述了该领域的发展愿景,聚焦于利用非阿贝尔任意子的独特性质,构建高度稳健的量子比特及逻辑门操作。综上,非阿贝尔量子霍尔系统作为拓扑量子计算的核心组件,其进展不仅深化了基本物理理解,也为迈向实用化、可扩展的量子信息技术体系奠定了坚实基础。

关键词：分数量子霍尔效应 Pfaffian态拓扑量子计算二次量子化零模迭代关系

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涉公司高管劳动争议解决之困境与对策研究

涉公司高管劳动争议解决之困境与对策研究

作者：冯茂西北师范大学

学位级别：硕士

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基于分形理论的齿面故障机理及识别方法研究

基于分形理论的齿面故障机理及识别方法研究

作者：孙振茂重庆交通大学

学位级别：硕士

齿轮作为旋转机械的关键部件,被广泛应用于飞机、汽车、轨道交通、风电装备等重要机械设备中。在重载、复杂的环境下运行,轮齿表面不可避免会萌生初始缺陷并逐步演化为裂纹、点蚀、剥落等故障,严重影响传动系统精度。目前多是关于裂纹... 详细信息

齿轮作为旋转机械的关键部件,被广泛应用于飞机、汽车、轨道交通、风电装备等重要机械设备中。在重载、复杂的环境下运行,轮齿表面不可避免会萌生初始缺陷并逐步演化为裂纹、点蚀、剥落等故障,严重影响传动系统精度。目前多是关于裂纹、点蚀、剥落等轮齿表面显著故障的研究,对故障萌生之前机理的研究较为缺失。在微观视野下,轮齿表面分布着形状不一的微凸体,难以建立与实际完全吻合的轮齿表面形貌模型;此外,疲劳裂纹在高应力处由驻留滑移带成核从而形成微裂纹,在实际工作中由于微裂纹扩展的角度存在不确定性,导致短裂纹扩展路径无法被准确判断预测,从而使得轮齿表面萌生无法判断的初始缺陷,致使故障诊断时间的节点无法前移。因此,亟需对轮齿表面微观初始形态的演化机理开展系统性研究,从对轮齿结合面的接触特性分析开始着手,研究轮齿表面单个微凸体中微裂纹与短裂纹的扩展规律,厘清轮齿表面微观初始形态与局部损伤萌生的内在关联,对前移故障诊断的时间节点具有重要的实际意义,为后续齿轮箱故障预测节点的提前研究提供夯实的理论基础和详实的数据支撑。本文重点围绕轮齿表面微凸体进行研究,通过建立结合面微观接触有限元模型,探明微凸体接触变形机制,揭示接触刚度随微凸体初始形态微变形而变化的规律;通过建立微凸体上短裂纹扩展的分子动力学模型,探究单微凸体97部微观缺陷的扩展规律,阐明微观缺陷与短裂纹扩展之间的联系,揭示疲劳裂纹扩展路径随受力方向改变而变化的规律;最后基于扩展有限元法(XFEM)验证关键模型和计算结果的有效性和准确性。本文的主要研究内容如下:(1)基于分形理论,考虑统计学参数与分形参数,提出了一种新的粗糙轮廓分形表征方法,构建包含分形维数与粗糙度参数的结合面加载法向接触刚度模型,研究微凸体变形的三个阶段的变化特征,探究分形参数与粗糙度参数的选取对微凸体接触刚度的变化特性,建立模型验证其准确性。(2)建立多种工况下的微凸体接触有限元模型,研究粗糙度参数与分形参数之间的映射关系,分析轮齿结合面法向接触刚度的变化趋势,阐述微凸体在接触变形时不同的形态特征,揭示在不同工况下参数的选择对接触刚度的影响情况。(3)基于分子动力学理论与L-J势函数,推导微凸体内部的微缺陷的力-位移计算方法;基于Leap-frog算法构建微观缺陷扩展路径的动力学模型,模拟短裂纹萌生之初的扩展路径,并在考虑真实情况下齿面受到喷丸处理后的残余应力影响的基础上,探究短裂纹萌生之初的路径扩展规律。(4)基于扩展有限元法,修正裂纹尖端场形成的混合式单元网格,建立在不同施力角度下的含短裂纹单微凸体裂纹扩展模型,计算短裂纹扩展停止时水平方向和竖直方向的扩展长度与偏转角度,揭示施加不同角度的力对单微凸体内部短裂纹扩展路径的影响规律。同时通过仿真软件模拟分析选择基体高度与宽度的比值的不同对裂纹扩展的影响,以及多耦合缺陷对短裂纹扩展的影响。

关键词：微凸体分形理论接触刚度分子动力学裂纹扩展规律

基于区块链的隐私保护联邦学习方法及应用研究

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基于区块链的隐私保护联邦学习方法及应用研究

作者：魏森茂山东师范大学

学位级别：硕士

机器学习在各大领域取得显著成就,前景广阔,发展势头迅猛。然而,机器学习面临一个严峻问题——数据的安全性。用户数据包含大量真实且敏感的个人信息,隐私泄露不仅会导致用户遭受骚扰,还会导致用户的生命和财产受到威胁。因此,用户越来... 详细信息

机器学习在各大领域取得显著成就,前景广阔,发展势头迅猛。然而,机器学习面临一个严峻问题——数据的安全性。用户数据包含大量真实且敏感的个人信息,隐私泄露不仅会导致用户遭受骚扰,还会导致用户的生命和财产受到威胁。因此,用户越来越不愿意将其本地原始数据共享。基于此,如何在机器学习中,保证用户隐私数据的安全性成为了当下机器学习发展的重要方向。为保障数据隐私的安全,联邦学习应运而生。通过分布式机器学习方式实现对分散数据的高效训练,同时保护用户数据隐私。然而,传统联邦学习系统存在单点故障和信任问题,面临潜在攻击风险,同时难以满足更高的安全要求。在这一背景下,区块链作为去中心化、可追踪、防篡改的分布式账本为联邦学习提供新的解决方案。其记录着每个全局模型的更新过程,验证并跟踪本地更新,还拥有公平的激励机制。本文基于上述思想,为解决联邦学习中的数据安全问题提出一种基于区块链的联邦学习框架。具体研究内容如下:1)本文提出了一种基于区块链的隐私保护联邦学习框架,该框架采用动态分组的方法增强数据隐私。通过将Fabric区块链技术与联邦学习集成,使用本文提出的动态分组技术,有效地解决了联邦学习中普遍存在的数据隐私问题。此外,本文提出的解决方案确保用户在获取训练有素的机器学习模型时,无需将个人数据分享给任何其他的用户或实体,极大程度地保护了用户原始数据的安全。通过安全性分析,展示了本方案在有效应对联邦学习固有的隐私和安全问题方面的能力。2)本文设计并实现了基于区块链的隐私保护联邦学习系统,有效地展示了系统查询和训练的操作和结果。通过分层设计,将系统拆分成四个主要的部分——界面设计、查询和训练设计、数据安全上传设计、区块链设计,并对主要部分展开详细的介绍。除此之外,还介绍了系统的开发过程、实现过程以及性能分析。实验结果表明了系统的正确性和安全性。

关键词：联邦学习区块链安全多方计算隐私保护机器学习

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区块链隐私众包中的数据验证与可控匿名方案

电子与信息学报 2024年第2期46卷 748-756页

作者：薛开平范茂王峰罗昕怡中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230027 中国科学技术大学网络信息中心合肥230026

针对隐私众包场景下出现的数据验证、匿名作恶检测和跨平台资源交互等需求,该文基于区块链技术,并结合零知识证明与环签名技术,提出一种联盟链架构下的隐私众包方案。该方案依靠零知识证明实现对加密数据的验证,依靠链接可撤销环签名改... 详细信息

针对隐私众包场景下出现的数据验证、匿名作恶检测和跨平台资源交互等需求,该文基于区块链技术,并结合零知识证明与环签名技术,提出一种联盟链架构下的隐私众包方案。该方案依靠零知识证明实现对加密数据的验证,依靠链接可撤销环签名改进方案实现工人身份的可控匿名,引入联盟链架构实现众包实体之间的资源交互。在完成众包完整流程的同时,实现隐私众包所需的数据保护与身份保护。安全性分析表明,该方案具有隐私性、可验证性、可控匿名性与公平性。实验结果验证了方案在效率与性能方面的有效性。

关键词：区块链众包隐私保护环签名零知识证明

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论行政备案行为的法律规制

论行政备案行为的法律规制

作者：刘良茂云南财经大学

学位级别：硕士

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轮式全地形底盘姿态自动调平控制策略研究

轮式全地形底盘姿态自动调平控制策略研究

作者：穆鑫茂太原科技大学

学位级别：硕士

老年烧伤脓毒血症流行病学调查及基于快速序贯器官衰竭评分的预后价值分析

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老年烧伤脓毒血症流行病学调查及基于快速序贯器官衰竭评分的预后...

作者：薛永茂南昌大学

学位级别：硕士

基于AHP-灰色关联分析的既有建筑安全性评价方法研究

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基于AHP-灰色关联分析的既有建筑安全性评价方法研究

作者：高泽茂广州大学

学位级别：硕士

部分建筑物本身存在的安全隐患与不断发生的既有建筑安全事故,对人民生命、财产安全造成巨大的损失,既有建筑事故的预防与安全性评价问题便日益成为社会所关注的热门话题,对既有建筑的安全性评价问题开展研究的现实意义是较为迫切的。... 详细信息

部分建筑物本身存在的安全隐患与不断发生的既有建筑安全事故,对人民生命、财产安全造成巨大的损失,既有建筑事故的预防与安全性评价问题便日益成为社会所关注的热门话题,对既有建筑的安全性评价问题开展研究的现实意义是较为迫切的。本论文的研究目的为建立一种科学合理的既有建筑安全性评价方法,运用该方法能够及时了解建筑安全状态,对既有建筑的安全级别做出评价,并根据评价结果提出相应的解决措施,减少因既有建筑安全问题导致安全事故和财产损失。本文尝试采用AHP-灰色关联分析法对既有建筑安全性进行评价,建立了既有建筑安全性评价模型,以实际工程作为实例进行实证分析,检验了该方法的科学性和可行性,主要的研究内容如下:(1)与常见的结构安全性评价方法相比较,总结各自的优缺点与适用范围。针对AHP得出的指标权重存在内部差异性、具有较强主观性问题,本文将引入灰色关联分析法,将二者相结合,组成AHP-灰色关联分析法,其能够更加全面的反映系统的综合水平,同时发挥二者的优点,弥补各自的短处,使评价结果更具有客观性。(2)根据既有建筑的安全风险隐患,将既有建筑安全性影响因素划分为原始勘察设计资料、地基基础、上部承重结构、围护结构、使用历史、周边环境以及相关人员质素7个一级评价指标。通过对影响一级评价指标进行分析和评估,确定27个次级指标,并制定相应的评价标准。(3)通过采用AHP-灰色关联分析法与所建立的既有建筑安全性评价模型对蓝箭电子厂生产楼进行安全性评价,最终得出了评价等级为“良”。而该生产楼实际检测鉴定结果为B级,两者结果相吻合。再通过对多个实际典型工程进行评价,验证了所建立基于AHP-灰色关联分析的安全评价模型与方法在既有建筑安全性评价中具有很好的可行性和科学性。

关键词：既有建筑层次分析法灰色关联分析法评价指标安全性评价