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全同粒子为工作物质的量子Otto热机

全同粒子为工作物质的量子Otto热机

作者：郭丹阳辽宁师范大学

学位级别：硕士

随着量子信息技术和单个原子控制技术的不断发展,越来越多有关量子热机的研究不断涌现。从这些研究中我们发现,无论是理论研究还是实验实现,很多量子热机都展现出不同于经典的性质,而且人们还可以利用量子系统所特有的量子特性继续对量... 详细信息

随着量子信息技术和单个原子控制技术的不断发展,越来越多有关量子热机的研究不断涌现。从这些研究中我们发现,无论是理论研究还是实验实现,很多量子热机都展现出不同于经典的性质,而且人们还可以利用量子系统所特有的量子特性继续对量子热机进行优化。本文中我们研究以一维无限深势阱中的全同粒子为工作物质的量子Otto热机。考虑玻色系统的波函数具有对称性,费米系统的波函数具有反对称性。以全同粒子系统做功与单粒子做功的比值为关注点,分析了全同粒子系统的统计性质在不同条件下对热机做功的影响。在本文的第一章中,我们将介绍量子热机的发展背景和发展现状,以及量子系统的特性。在本文的第二章中,我们将对本文中涉及的热力学定律和相关理论基础进行简单的介绍和说明。在本文的第三章中,我们首先选取两个三能级全同粒子系统为量子Otto热机的工作物质,关注W(7)i(28)B,F(8)与W的比值,分析其他参量对比值的影响。其中W和W分别是两个玻色子和两个费米子所做的功,W是相同条件下单个粒子做的功。然后在两个N能级粒子的情况下,我们依旧分析玻色系统和费米系统做功与单粒子做功的比值,由于波函数的对称性,得到的这一比值不等于2。接下来,我们在三种温度区域内分析了能级数目不同所产生的影响。三种温度区域分别是低温区域、高温区域和中间温度区域。在多粒子情况中,我们计算W/M与W的比值,这里W/M可以看作是多粒子系统中每个粒子做功的平均值。对于其他工作物质模型,我们发现,能谱形式是E的系统,对应的结果相似,而这一结果与能谱形式是E的系统所对应的结果不同。

关键词：全同粒子囚禁粒子 Otto循环多能级系统

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η_c衰变末态中全同粒子组合方法研究

南开大学学报（自然科学版） 2013年第6期46卷 101-104页

作者：郑波李小华蔡新南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

对基态粲偶素ηc包含多个全同粒子的特殊衰变模式,发展了利用动力学结果来挑选全同粒子组合的方法,并将此方法与传统的全记录法和残差法进行了比较.利用发展的方法,可以唯一地确定全同粒子组合,得到的信号非常清晰,背景水平非常低.

关键词： ηc 全同粒子组合方法

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数字人体微观研究——量子人体的全同粒子

中国医学影像技术 2005年第1期21卷 131-133页

作者：毕思文中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

本文围绕数字人体微观领域 ,开展了量子人体的全同粒子研究。主要内容有量子人体全同粒子的特性 ;量子人体全同粒子系统的波函数泡利原理 ;为数字人体的微观研究提供理论基础和实验依据。

关键词：量子人体全同粒子数字人体微观

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一维谐振子势阱中二全同粒子的空间关联

大学物理 2017年第4期36卷 6-11页

作者：刘志伟孙保元兰州大学核科学与技术学院甘肃兰州730000

针对一维谐振子势阱中由两个全同粒子组成的体系,假设其空间波函数分别具有以下3种交换对称性:1)没有交换对称性,2)对于交换是反对称情况,3)对于交换是对称情况,讨论了二粒子空间相对位置的分布概率.并由此将量子力学教材中自由粒子情... 详细信息

针对一维谐振子势阱中由两个全同粒子组成的体系,假设其空间波函数分别具有以下3种交换对称性:1)没有交换对称性,2)对于交换是反对称情况,3)对于交换是对称情况,讨论了二粒子空间相对位置的分布概率.并由此将量子力学教材中自由粒子情况下的结论推广至一维谐振子束缚态情形,即两个全同粒子无论是处于自由态还是束缚态,在空间波函数交换对称的情况下,两个粒子靠拢的概率最大,而交换反对称情况下,两个粒子靠近(r→0)的概率趋于零.论文结论有助于加深对量子力学中全同粒子交换对称性及其物理效应的理解.

关键词：全同粒子交换对称性一维谐振子势空间关联

以带有能级简并的全同粒子为工作物质的量子热机的理论研究

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以带有能级简并的全同粒子为工作物质的量子热机的理论研究

作者：张瀚文辽宁师范大学

学位级别：硕士

在本文中,我们考虑了工作物质同时存在能级简并和全同性这两种不同的量子力学性质时对量子Otto热机和量子Stirling热机性能的影响。在第一章中,我们简述了热力学和量子力学在各自领域的辉煌成就,以及二者的交叉领域量子热机的研究历程... 详细信息

在本文中,我们考虑了工作物质同时存在能级简并和全同性这两种不同的量子力学性质时对量子Otto热机和量子Stirling热机性能的影响。在第一章中,我们简述了热力学和量子力学在各自领域的辉煌成就,以及二者的交叉领域量子热机的研究历程并对目前量子热机的主要研究方向及成果做了简单的介绍。在第二章中,我们对量子力学及量子热力学的相关概念进行了说明,介绍了经典热力学的四个基本过程向量子热机的推广过程,简单阐述了量子Otto热机与量子Stirling热机与其经典对应之间的关系,并对如何处理全同粒子问题进行了简单的说明。在第三章中,我们分别计算了带有能级简并的单粒子和全同粒子的配分函数,这时我们分别考虑了基态二重简并和三重简并以及激发态二重简并和三重简并等四种情况。对于全同粒子,我们以激发态二重简并为例,采用占据数表示的方法分别推导出了两个玻色子,两个费米子和三个玻色子的配分函数。其他情况的结果在附录中给出。在第四章中,我们建立的完整的量子Otto循环模型,对全同性与简并度对热机输出功的影响进行了探究。给出了不同情况下量子Otto热机的输出功随参数(?)为系统在低温热源处达到热平衡时的能级差与温度的比值的函数关系图像。得到的结论是单粒子情况激发态简并能够提升输出功,而基态简并降低输出功;带有能级简并的全同粒子为热机时玻色子对输出功的作用明显依赖于温度,而费米子在多数情况下是不利于功输出的,唯一的例外是低温极限下的基态简并情况。这时费米子能明显提升功输出。在第五章中,我们建立了量子Stirlig循环模型,与经典情况一样为了提高效率,在基本循环的基础上加入回热装置。讨论了能级简并和全同性对量子Stirling热机的效率和输出功的影响。我们发现,能级简并与全同性对量子Stirling热机的输出功的影响与Otto热机的结果趋势相同,但效率则与Otto热机很不相同。在量子Stirling热机中,在满足完美回热条件时,所有情况下玻色系统都降低最大效率,而费米子时激发态简并降低最大效率,而基态简并提升最大效率。在文章最后,我们对本文的研究结论做出了回顾和总结。

关键词：全同粒子能级简并量子热机

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全同粒子在占有数表象的薛定锷方程

湘潭大学自然科学学报 1987年第2期 29-34页

作者：周川汇

全同粒子分为玻色子与费米子,一般都予以分别考虑。本文则用统一的方式较简洁地导出了全同粒子系统在占有数表象中的薛定锷方程。

关键词：全同粒子占有数表象薛定锷方程

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全同粒子与真假孙悟空之比较研究

淮阴师范学院学报（哲学社会科学版） 2010年第1期32卷 28-32页

作者：万小龙姜小慧华中科技大学哲学系湖北武汉430074

《西游记》中真假孙悟空的故事引人入胜,量子力学的全同粒子哲学问题让人疑惑不解;真假孙悟空经历了一系列的鉴别方法方才得出答案,全同粒子哲学问题同样经过了许多论证,但还是没有定论。真假孙悟空与全同粒子所涉及的一个共同问题就是... 详细信息

《西游记》中真假孙悟空的故事引人入胜,量子力学的全同粒子哲学问题让人疑惑不解;真假孙悟空经历了一系列的鉴别方法方才得出答案,全同粒子哲学问题同样经过了许多论证,但还是没有定论。真假孙悟空与全同粒子所涉及的一个共同问题就是个体性,两者都从不可区分性开始,但是真假孙悟空的个体性没有丧失,全同粒子却被认为丧失了个体性。问题在于,全同粒子虽然没有序数性,但是还有基数性,基数性可以作为个体化的前提。因此,全同粒子的个体性至少是没有完全丧失的。

关键词：真假孙悟空全同粒子不可区分性基数性个体性