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K_2分子在强激光场下的量子调控:缀饰态选择性分布

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物理学报 2014年第17期63卷 351-357页

作者：姚洪斌李文亮张季彭敏新疆工程学院基础教学研究部乌鲁木齐830091

关键词：量子调控含时波包法缀饰态光电子能谱

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复杂氧化物中电子相分离的量子调控

物理学报 2018年第22期67卷 111-124页

作者：王文彬朱银燕殷立峰沈健复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院上海200433 应用表面物理国家重点实验室复旦大学物理系上海200433 人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

复杂氧化物可以呈现出高温超导、庞磁阻以及多铁效应等诸多新奇的物理现象.这类材料中的电荷/自旋/轨道和晶格自由度之间的强耦合相互作用,可以导致多种相互竞争且能量非常接近的电子态的空间共存,这就是电子相分离现象.如果可以将材料... 详细信息

复杂氧化物可以呈现出高温超导、庞磁阻以及多铁效应等诸多新奇的物理现象.这类材料中的电荷/自旋/轨道和晶格自由度之间的强耦合相互作用,可以导致多种相互竞争且能量非常接近的电子态的空间共存,这就是电子相分离现象.如果可以将材料的空间尺寸缩小到电子相分离的特征长度,其物理性质甚至电子关联作用本身都会发生根本的变化,从而有可能实现复杂氧化物中的量子调控.本文综述了我们课题组在过去几年中针对复杂氧化物中电子相分离的量子调控取得的进展,内容包括:发现了锰氧化物边缘电子态,通过氧化物微纳加工技术,实现了量子态空间分布的调控,提高了庞磁阻锰氧化物的临界温度;研究了当材料空间尺度小于其电子相分离特征尺度时电子相分离的表现,确定了在电子相分离消失以后体系的磁结构;通过超晶格生长技术调控了材料中的掺杂有序度,对锰氧化物中大尺度的电子相分离的物理机理从实验上给出了解释.

关键词：复杂氧化物电子相分离量子调控自旋电子器件

电负性评估稀土离子电荷转移跃迁理论及在量子调控发光中的应用

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材料导报 2023年第3期37卷 28-32页

作者：史国强薛冬峰中国科学院深圳先进技术研究院多尺度晶体材料研究中心

发光过程中存在微观粒子之间的相互作用，可将其归结为量子行为。而稀土晶态材料作为发光的载体，包含了晶格、电荷、自旋以及轨道在内的多种自由度。稀土离子在晶体中可以看作一种无机晶格活性掺杂剂。由于稀土离子半径较大，其掺杂到... 详细信息

发光过程中存在微观粒子之间的相互作用，可将其归结为量子行为。而稀土晶态材料作为发光的载体，包含了晶格、电荷、自旋以及轨道在内的多种自由度。稀土离子在晶体中可以看作一种无机晶格活性掺杂剂。由于稀土离子半径较大，其掺杂到晶体中容易引起晶格畸变，形成空位缺陷，并进一步导致晶体的电子结构和晶格环境发生改变，形成缺陷、晶格、电子结构等多尺度结构。由稀土离子掺杂引起的缺陷可以归结为局域对称性破缺，影响晶格自由度。此外，稀土离子f电子的复杂性导致了体系中的电荷、自旋、轨道等自由度的不稳定性。因此，通过多自由度耦合方法可以明确稀土晶态材料中发光来源的本质。通过电负性评估稀土离子电荷转移跃迁理论，可以将稀土晶态材料中离子尺度的晶格自由度，以及电子尺度的电荷、自旋以及轨道自由度整合起来，实现稀土晶态材料发光的量子调控。本文主要论述电负性评估稀土离子电荷转移跃迁理论及其在量子调控发光中的应用。

关键词：量子调控稀土离子离子电负性标度自由度电荷转移跃迁理论

红外激光载波包络相位对氦原子的极紫外光(XUV)吸收谱的量子调控研究

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物理学报 2015年第13期64卷 124-131页

作者：杨增强张力达北京理工大学物理学院北京100081 石河子大学理学院石河子832003

本文通过数值求解双电子含时薛定谔方程,研究了利用红外(IR)超短超强激光的载波包络相位(CEP)对氦(He)原子的极紫外光(Extreme Ultra-Violet,XUV)吸收谱进行量子调控的可能性.当XUV作用到He原子上时,原子存在两个电离通道:无明显电子关... 详细信息

本文通过数值求解双电子含时薛定谔方程,研究了利用红外(IR)超短超强激光的载波包络相位(CEP)对氦(He)原子的极紫外光(Extreme Ultra-Violet,XUV)吸收谱进行量子调控的可能性.当XUV作用到He原子上时,原子存在两个电离通道:无明显电子关联的直接电离和带强烈电子关联的间接电离(即通过双激发态自发电离).两个通道相互干涉可在XUV吸收谱中形成人们所熟知的Fano共振线型,并且谱线的形状由两个通道间的比例决定.通过引入另外一束IR激光,我们发现,原子的XUV吸收谱将发生明显改变,即伴随着超短脉冲CEP的改变而呈现出从Fano线型到Lorentz线型的周期性连续变化.上述结果表明,通过合理地控制超短脉冲的CEP可以有效地调控两个电离通道之间的量子干涉,进而为探测和操控原子中的极端超快电子关联提供可能.

关键词：吸收谱量子调控载波包络相位

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量子调控NaI分子的解离动力学

山东大学学报（理学版） 2015年第1期50卷 62-65页

作者：姚洪斌彭敏张季冯艳曹长虹新疆工程学院新能源材料重点实验室新疆乌鲁木齐830091

利用含时量子波包法理论研究了Na 分子与超快飞秒激光脉冲场作用后的解离动力学。受到非绝热效应的影响,NaI分子的激发态波包传播到势能面的交叉区域时发生了分裂。一部分波包转移到V1态势能面上,另一部分波包则在V2态上解离成Na原子和... 详细信息

利用含时量子波包法理论研究了Na 分子与超快飞秒激光脉冲场作用后的解离动力学。受到非绝热效应的影响,NaI分子的激发态波包传播到势能面的交叉区域时发生了分裂。一部分波包转移到V1态势能面上,另一部分波包则在V2态上解离成Na原子和I原子。研究结果表明,NaI分子的解离几率与激发态波包的传播速率有关。通过调节飞秒激光脉冲场的波长和脉冲宽度,可以改变激发态波包的传播速率,最终达到控制NaI分子解离动力学的目的。

关键词：量子调控解离非绝热效应波包

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转子碰摩量子调控自愈监控方法研究

哈尔滨工程大学学报 2010年第12期31卷 1632-1635,1689页

作者：王仲生陈晓理西北工业大学航空学院陕西西安710072

碰摩是旋转机械常见故障之一,通过对转子碰摩机理的分析,提出了利用量子调控技术对转子碰摩进行自愈监控的方法,建立了转子碰摩量子调控自愈机制,对其实现方法进行了分析和研究.该方法不需要考虑引起碰摩的故障原因,只要外加一种力用来... 详细信息

碰摩是旋转机械常见故障之一,通过对转子碰摩机理的分析,提出了利用量子调控技术对转子碰摩进行自愈监控的方法,建立了转子碰摩量子调控自愈机制,对其实现方法进行了分析和研究.该方法不需要考虑引起碰摩的故障原因,只要外加一种力用来抵消碰摩伴随的故障力就可以消除碰摩故障.对量子碰摩自愈机制、量子初态制备、目标量子测量、碰摩自愈监控系统的设计与实现等进行了分析和研究.结果表明,该方法操作简单,使用方便,能有效预防碰摩发生,特别对早期和轻微碰摩更能收到良好效果,为在线消除转子碰摩提供了一种新途径.

关键词：转子碰摩故障机理量子调控自愈监控

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量子调控实验中微波辐射结构的设计与实现

量子调控实验中微波辐射结构的设计与实现

作者：邢腾腾合肥工业大学

学位级别：硕士

在基于固态自旋的量子调控实验中,微波与射频信号是非常重要的量子态操控手段,量子态对其频率、幅度以及相位的变化表现得非常敏感。我们通过产生一定频率、幅度以及相位的微波、射频信号,经放大后通过特制微波辐射结构将微波、射频能... 详细信息

在基于固态自旋的量子调控实验中,微波与射频信号是非常重要的量子态操控手段,量子态对其频率、幅度以及相位的变化表现得非常敏感。我们通过产生一定频率、幅度以及相位的微波、射频信号,经放大后通过特制微波辐射结构将微波、射频能量高效率地转化为交变磁场,进而将其作用于金刚石NV色心,实现量子态调控。在基于固态自旋的量子调控实验平台上,我们将这种可以定向传递微波信息的传输线设计为微波控制模块中的辐射结构,它可以在指定的区域产生较强的交变磁场进而作用于金刚石NV色心。这种辐射结构的辐射区需要具备厚度小、较好的透光率、较强的交变磁场等特征。目前辐射结构工艺制作多是采用传统的微纳加工方法实现。传统工艺技术较为成熟,但也存在一些缺点,如磁控溅射金属层厚度有限,金属层之间的结合力较弱,制作成本高,流程较多等。本论文主要讲述了在量子调控实验中共面波导型微波辐射结构的设计与工艺实现的方法。设计时通过减小结构中心辐射区信号的线宽度与槽宽度来增强磁场转化率,但是这也必定会使得结构的阻抗变化不连续,造成信号的反射,于是在结构的辐射区与端口区需要设计一个过渡区域来逐渐改变结构的阻抗值,尽可能减小能量的损耗。实验中首先使用电磁仿真软件CST MWS进行共面波导的三段区域的模型分析、仿真与参数优化。新型工艺方法特点就是用导电膜材料结合电化学镀铜的工艺,实现金属铜层在高硼硅酸盐玻璃上的选择性生长。在电化学镀铜的过程中,因铜层的横向生长,导致辐射结构金属层的信号带与接地板宽度增大。通过推算,本文计算出激光刻蚀导电膜的参数,接着在其基础上进行酸性电化学镀铜,实现了微波辐射结构的制作。本文将此工艺实现的共面波导型微波辐射结构进行铜层结构表面测量与电学测试,然后将其应用在固态自旋量子调控实验平台上进行辐射性能测试。最终在微波源的输入功率约为1W的条件下,共面波导辐射结构在2.8GHz频点处产生了强度约为6.58Gauss的有效交变磁场。这种以导电膜材料来替代传统磁控溅射技术沉积金属层的方法可以较大程度地减少工艺制作的流程,节约时间成本与材料成本。本文辐射结构的工艺实现方法具有一定的通用性,它不仅适用于共面波导型辐射结构的制作,同样可以应用在槽线型及微带线型微波辐射结构的实现中。

关键词： NV色心量子调控辐射结构共面波导交变磁场酸性电化学镀铜

硅基光量子芯片上量子调控技术和量子信息应用

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中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第8期50卷 47-51页

作者：包觉明陈晓炯丁运鸿龚旗煌王剑威北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 Department of Photonics Engineering Technical University of DenmarkKgs.Lyngby 2800Denmark Center for Silicon Photonics for Optical Communication(SPOC) Technical University of DenmarkKgs.Lyngby 2800Denmark 北京大学教育部纳光电子前沿中心&量子物质科学协同创新中心北京100871 北京量子信息科学研究院北京100193 北京大学长三角光电科学研究院南通226010

硅基集成光量子芯片是研究光量子信息技术与前沿应用的重要平台之一,具有高集成度、高稳定性、强可控性、易扩展性等显著优点.近年来,硅基光量子芯片在多自由度、高维度、多光子、大规模可重构等关键的量子调控器件和技术上,取得了一系... 详细信息

硅基集成光量子芯片是研究光量子信息技术与前沿应用的重要平台之一,具有高集成度、高稳定性、强可控性、易扩展性等显著优点.近年来,硅基光量子芯片在多自由度、高维度、多光子、大规模可重构等关键的量子调控器件和技术上,取得了一系列重要的科学进展,并为光量子计算、量子模拟和量子通信等前沿应用的研究,提供了强有力的硬件和技术支撑.本文简要总结硅基光量子芯片上量子调控技术及其量子信息应用的前沿进展.

关键词：量子调控量子信息集成量子光学

用于固态自旋量子调控实验的共面波导辐射结构的镀铜工艺实现

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量子光学学报 2020年第2期26卷 187-193页

作者：邢腾腾周雪莹翟云鹏陈冰徐南阳合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 合肥工业大学教育部应用物理网上合作研究中心安徽合肥230009

在固态自旋量子调控实验的微波系统中,辐射结构的传统实现方法存在制作成本较高,金属层结合力较弱等缺点。现有一种基于导电膜材料的电化学镀铜工艺方法可用于精度要求较低的辐射结构的实现。本文将该工艺应用到高频性能较好、磁场转化... 详细信息

在固态自旋量子调控实验的微波系统中,辐射结构的传统实现方法存在制作成本较高,金属层结合力较弱等缺点。现有一种基于导电膜材料的电化学镀铜工艺方法可用于精度要求较低的辐射结构的实现。本文将该工艺应用到高频性能较好、磁场转化效率较高的共面波导辐射结构的实现中。由于共面波导辐射结构对工艺的精度要求较高,间接增加了其制作难度。本文对原有工艺方法做出了一系列改进,在完成了基于CST MWS软件的模型仿真以及工艺实现后,通过量子调控实验验证,在输入功率约为1 W的条件下,共面波导辐射结构在2.8 GHz频点处产生了强度约为6.58 Gauss的交变磁场。结果表明,本文的工艺方法可有效地实现共面波导辐射结构的制作,且性能较好。相比于传统微纳加工工艺,这种导电膜材料的电化学镀铜工艺方法缩减了步骤流程,较大幅度地降低了工艺实现的成本。

关键词：量子调控共面波导辐射结构电化学镀铜交变磁场