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有机太阳能电池内分子间载流子复合动力学研究

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计算物理 2023年

作者：李冲王美姣葛琳曹连振潍坊学院物理与电子信息学院

基于载流子复合对有机太阳能电池光伏效率的重要影响，采用扩展的Su-Schrieffer-Heeger紧束缚模型结合非绝热量子动力学方法，对有机太阳能电池内的分子间载流子复合动力学进行了理论研究。首先，模拟并揭示了正、负载流子在给/受体界... 详细信息

基于载流子复合对有机太阳能电池光伏效率的重要影响，采用扩展的Su-Schrieffer-Heeger紧束缚模型结合非绝热量子动力学方法，对有机太阳能电池内的分子间载流子复合动力学进行了理论研究。首先，模拟并揭示了正、负载流子在给/受体界面处的分子间电荷复合动力学过程，发现分子间的载流子复合表现为分数电荷复合并伴随能量的损失。随后，研究了体系带阶Δ、电场、热效应和受体分子的聚集对分子间载流子复合动力学的影响。结果表明：体系带阶Δ表现为载流子的复合势垒，带阶越大越利于抑制载流子的复合。电场可以通过诱导正、负电荷的空间离域来抑制载流子的复合，特别是，当电场足够强时可以将复合的电荷转移态解离为自由载流子。热效应会引起给/受体材料在位能的随机涨落，降低载流子的复合势垒，进而加剧载流子的复合。受体分子的聚集会诱导电子在受体分子之间的扩展，增大界面处正、负电荷中心的距离，从而抑制载流子的复合。

关键词：有机太阳能电池电荷转移态载流子复合能量损失

比特翻转噪声三光子纠缠态中新型Bell不等式的实验研究

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激光与光电子学进展 2022年

作者：赵加强曹连振杨阳刘霞张钦伟逯怀新王美姣潍坊学院物理与光电工程学院山东省多光子纠缠与操纵重点实验室

纠缠是量子信息处理中的重要资源，度量体系纠缠是关键。实际系统中往往包含各种各样的噪声，会影响系统纠缠度和信息处理保真度。由此在含有比特翻转噪声的三光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态中，实验研究一种新型Bell型不等式...

纠缠是量子信息处理中的重要资源，度量体系纠缠是关键。实际系统中往往包含各种各样的噪声，会影响系统纠缠度和信息处理保真度。由此在含有比特翻转噪声的三光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态中，实验研究一种新型Bell型不等式对经典结果的违背和三光子系统保真度的关系。实验中，利用非线性晶体自发参量下转换和空间干涉技术制备三光子GHZ态，利用线性光学器件构造比特翻转噪声，通过量子态层析法得到三光子纠缠体系的保真度，用泡利算符构造并测量了新型Bell不等式。结果表明，新型Bell型不等式对经典结果的违背和纠缠系统的保真度一致。结果提供了一种判断三粒子混态是否存在纠缠的方法。

关键词：

SiC/SiO_2核壳结构纳米线制备及光学性质研究

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光电子．激光 2014年第6期25卷 1115-1118页

作者：刘霞曹连振蒋红宋航潍坊学院物理与光电工程学院山东省多光子纠缠与操纵重点实验室山东潍坊261061 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

采用简单的气固反应,在Si衬底上成功制备了SiC一维纳米材料。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱(EDX)、X射线衍射谱(XRD)和光致发光谱(PL)等手段研究了材料的表面形貌、结构组成和光学性质。研究结果表明,制... 详细信息

采用简单的气固反应,在Si衬底上成功制备了SiC一维纳米材料。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱(EDX)、X射线衍射谱(XRD)和光致发光谱(PL)等手段研究了材料的表面形貌、结构组成和光学性质。研究结果表明,制备的纳米材料为SiC/SiO2核壳结构纳米线,在室温时发射中心波长分别为380nm和505nm的紫外峰和绿光带。经分析认为,波长380nm的紫外峰来源于SiO2中的O空位缺陷;而中心波长505nm的绿光带则来源于受量子尺寸效应影响并包覆了SiO2外壳的SiC内核。

关键词： SiC SiO2 核壳结构光致发光(PL)

三比特类GHZ态的Bell型不等式和非定域性

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物理学报 2013年第12期62卷 28-31页

作者：赵加强曹连振逯怀新王晓芹山东省多光子纠缠与操纵重点实验室潍坊学院物理与光电工程学院潍坊261061

研究了一般形式类GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态的共生纠缠度及非定域性,给出了类GHZ纠缠态的共生纠缠、Mermin不等式和Svetlichny不等式的解析表达式,并通过数值计算讨论纠缠与非定域性之间的关系.结果表明,类GHZ纠缠态的共生纠... 详细信息

研究了一般形式类GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态的共生纠缠度及非定域性,给出了类GHZ纠缠态的共生纠缠、Mermin不等式和Svetlichny不等式的解析表达式,并通过数值计算讨论纠缠与非定域性之间的关系.结果表明,类GHZ纠缠态的共生纠缠和两个Bell型不等式描述的非定域性是一致的,Bell算符及其参量,能够明显展示量子态的非定域特性.

关键词：量子信息类GHZ态共生纠缠 Bell型不等式

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光子纠缠态在海洋湍流中纠缠退化的研究

光子学报 2021年第12期50卷 70-78页

作者：张钦伟刘霞曹连振杨阳李英德赵加强潍坊学院物理与光电工程学院山东省高校多光子纠缠与操纵重点实验室山东潍坊261061

基于量子光学和Kolmogorov海洋湍流谱理论,建立了双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中传输的数学模型,得到了其纠缠退化的解析表达式。利用共生纠缠度度量方法,进一步数值分析了双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中的纠缠退化问题。结果表明... 详细信息

基于量子光学和Kolmogorov海洋湍流谱理论,建立了双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中传输的数学模型,得到了其纠缠退化的解析表达式。利用共生纠缠度度量方法,进一步数值分析了双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中的纠缠退化问题。结果表明:双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中传输时,其纠缠退化程度与制备该纠缠态的实验装置密切相关。空间距离分布较小的双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中传输时纠缠保真度较高。通过数值计算进一步定量分析了多种海洋湍流因素及传输距离对纠缠态退相干问题,得出了双量子比特路径纠缠态在均方温度耗散率较低且动能耗散率较大的海洋湍流中传输时纠缠保真度较高。研究结果对基于光子纠缠态的远距离水下量子通信具有参考意义。

关键词：量子光学海洋光学 Kolmogorov海洋湍流双量子比特路径纠缠态共生纠缠度

In0.17Al0.83N/GaN IMPATT二极管的温度特性

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半导体技术 2020年第12期45卷 936-942页

作者：李秀圣曹连振潍坊学院物理与光电工程学院山东潍坊261061

为研究碰撞电离雪崩渡越时间(IMPATT)二极管的温度特性,采用Sentaurus软件设计了晶格匹配的In0.17Al0.83N/GaN异质结IMPATT二极管二维结构,利用漂移-扩散模型研究了温度对二极管直流及高频特性的影响,并与GaN同质结IMPATT二极管的温度... 详细信息

为研究碰撞电离雪崩渡越时间(IMPATT)二极管的温度特性,采用Sentaurus软件设计了晶格匹配的In0.17Al0.83N/GaN异质结IMPATT二极管二维结构,利用漂移-扩散模型研究了温度对二极管直流及高频特性的影响,并与GaN同质结IMPATT二极管的温度特性进行了比较。结果表明,温度升高时IMPATT二极管的击穿电压增大,使异质结和同质结IMPATT二极管的射频输出功率密度分别由300 K时的1.62 MW/cm2和1.24 MW/cm2增大至500 K时的1.79 MW/cm2和1.42 MW/cm2。温度升高时二极管雪崩区宽度增大,导致异质结和同质结IMPATT二极管的直流-射频转换效率分别由300 K时的15.4%和12.1%降低至500 K时的14.2%和10.7%。相比之下,In0.17Al0.83N/GaN异质结IMPATT二极管更适合高温工作,取得的研究数据可用于指导毫米波大功率InAlN/GaN异质结IMPATT二极管的设计。

关键词： In0.17Al0.83N/GaN 二极管异质结碰撞电离雪崩渡越时间(IMPATT) 温度特性

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四比特超纠缠态的鲁棒性研究

光电子．激光 2014年第5期25卷 1018-1022页

作者：赵加强曹连振逯怀新王晓芹山东省多光子纠缠与操纵重点实验室、潍坊学院物理与光电工程学院山东潍坊261061

利用参量下转换和复合分束器相干叠加的方法制备了四比特超纠缠Greenberger-HorneZeilinger(GHZ)态,测量了纠缠体系的对比度和保真度。通过理论分析Ardehali不等式,得到了四比特纠缠体系的实验可测Ardehali算符。进而利用Ardehali算符... 详细信息

利用参量下转换和复合分束器相干叠加的方法制备了四比特超纠缠Greenberger-HorneZeilinger(GHZ)态,测量了纠缠体系的对比度和保真度。通过理论分析Ardehali不等式,得到了四比特纠缠体系的实验可测Ardehali算符。进而利用Ardehali算符在比特反转噪声环境中的期望值和噪声强度的关系,实验研究了四比特超纠缠体系的鲁棒性。结果表明,Ardehali不等式相对于定域实在论结果的违背随噪声强度的增加而下降。

关键词：量子纠缠超纠缠非定域性

与XY双自旋链耦合的双量子比特系统的关联性与相干性

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物理学报 2018年第15期67卷 269-274页

作者：杨阳王安民曹连振赵加强逯怀新潍坊学院物理与光电工程学院山东省多光子纠缠与操纵实验室潍坊261061 中国科学技术大学近代物理系合肥230026

研究了双量子比特系统中在具有Dzyaloshinsky-Moriya相互作用的独立XY自旋链环境下的相干性与关联性动力学.推导出相干性与关联性的演化规律.发现在自旋链的临界点附近,当tt_0时,则与量子关联完全相同;在t_0时刻,量子关联突变为经典关联.

关键词：相对熵相干度量量子关联 XY自旋链 Dzyaloshinsky-Moriya相互作用

三光子GHZ态中不同Bell型不等式的实验研究

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物理学报 2012年第17期61卷 9-13页

作者：赵加强曹连振王晓芹逯怀新山东省多光子纠缠与操纵重点实验室潍坊学院物理与光电工程学院潍坊261061

实验研究了Bell不等式、Mermin不等式和Svetlichny不等式在GHZ态中对定域实在论结果的破坏.采用目标态密度矩阵的方法给出了实验制备的GHZ态的保真度,得到了三个不等式在GHZ态中的测量值.实验结果表明,三个Bell型不等式在同一个状态下... 详细信息

实验研究了Bell不等式、Mermin不等式和Svetlichny不等式在GHZ态中对定域实在论结果的破坏.采用目标态密度矩阵的方法给出了实验制备的GHZ态的保真度,得到了三个不等式在GHZ态中的测量值.实验结果表明,三个Bell型不等式在同一个状态下对定域实在论结果破坏程度不同,在量子密钥分配中可以选择合适的非定域性描述方式考察所用信道的安全性.

关键词：量子纠缠 GHZ纠缠态非定域性