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量子隐形传态网络的灵活多样性分析

原子与分子物理学报 2025年 122-128页

作者：王昱焜房昱同周瑶瑶太原师范学院物理系太原师范学院计算机科学与技术学院

量子隐形传态是利用量子纠缠的特性在不同节点之间传送量子态,是量子通信中的重要协议之一.随着量子信息科学的深入研究,人们对量子隐形传态的性能和应用场景提出了更高的要求.多组份纠缠态光场是实现量子隐形传态网络的重要资源,文中... 详细信息

量子隐形传态是利用量子纠缠的特性在不同节点之间传送量子态,是量子通信中的重要协议之一.随着量子信息科学的深入研究,人们对量子隐形传态的性能和应用场景提出了更高的要求.多组份纠缠态光场是实现量子隐形传态网络的重要资源,文中提出利用两对Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场相互耦合得到四组份具有特殊量子关联的量子资源来实现灵活多样性量子隐形传态网络的构建方案,该方案一方面可以实现单个未知量子态的传送;另一方面则能同时传送两个未知量子态.文中从增益因子,保真度和传输效率等多方面因素分析了该方案的应用特点和优势,为以后量子信息网络的构建提供了更广阔的应用前景,进一步推进了量子信息技术的实用性进程.

关键词：量子隐形传态网络灵活多样性保真度

链接杂质对一维量子Ising模型动力学性质的调控

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物理学报 2025年第3期74卷 170-181页

作者：袁晓娟齐鲁师范学院物理与电子工程学院济南250200

自旋系统的动力学性质是量子统计和凝聚态理论研究的热点.本文利用递推方法,通过计算自旋关联函数及谱密度,研究了链接杂质对一维量子Ising模型动力学性质的调控效应.研究表明,链接杂质的出现打破了主体格点自旋耦合J和外磁场B之间原有... 详细信息

自旋系统的动力学性质是量子统计和凝聚态理论研究的热点.本文利用递推方法,通过计算自旋关联函数及谱密度,研究了链接杂质对一维量子Ising模型动力学性质的调控效应.研究表明,链接杂质的出现打破了主体格点自旋耦合J和外磁场B之间原有的竞争关系,系统的动力学最终取决于链接杂质和主体格点自旋耦合的平均效应J^(-)、链接杂质的不对称程度及外磁场B的强度等多因素之间的协同作用.对于对称型链接杂质(J_(j-1)=J_(j)),随着杂质耦合强度的增大,在B≥J的情况下,系统的动力学出现了由集体模行为到中心峰值行为的交跨;在B_(j-1)≠J_(j),其杂质位型较多,可以提供更多的调控自由度,尤其当其中某个杂质耦合强度如J_(j-1)(或J_(j))较小时,通过调节另一个杂质耦合强度J_(j)(或J_(j-1))可以得到多种动力学行为之间的交跨;在B>J情况下,非对称型链接杂质的调控机制更为复杂,出现了与以往研究经验不符的交跨顺序,且出现了双频谱这种新的动力学模式.一般来讲,当平均自旋耦合J^(-)较弱或非对称型链接杂质的不对称程度较低时,系统倾向于呈现集体模行为;当J^(-)较强时,系统倾向于呈现中心峰值行为;但当非对称型链接杂质的不对称程度较明显时,谱密度倾向于呈双峰、多峰或双频谱特征.研究表明,链接杂质的调控结果更加丰富,且具有独特的调控优势,因此利用链接杂质来调控量子自旋系统的动力学不失为一种新的尝试.

关键词： Ising模型链接杂质关联函数谱密度

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中国锦屏地下实验室二期环境伽马本底测量

中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：张鹏代文翰张秋丽景明坤马豪曾志程建平清华大学工程物理系北京师范大学物理与天文学院

国家重大科技基础设施“极深地下极低本底前沿物理实验设施”（简称锦屏大设施）依托中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）建设而成,建设中采取了低本底建筑材料筛选、多层防水抑氡层等多种技术手段控制实验室的环境辐射本底.为评估实验... 详细信息

国家重大科技基础设施“极深地下极低本底前沿物理实验设施”（简称锦屏大设施）依托中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）建设而成,建设中采取了低本底建筑材料筛选、多层防水抑氡层等多种技术手段控制实验室的环境辐射本底.为评估实验室的环境伽马辐射本底水平,本文使用便携式高纯锗谱仪测量了CJPL-II的A1实验厅、C2实验厅（大型聚乙烯屏蔽仓内/外）和CD连接隧道的环境伽马本底.其中,A1实验厅、C2实验厅和CD连接隧道环境伽马能谱60–2700 keV积分计数率为70–77 cps,对应环境238U核素含量为4.69–5.81 Bq/kg,232Th为5.57–6.66 Bq/kg,40K为127.00–149.44 Bq/kg;C2实验厅大型聚乙烯屏蔽仓内环境伽马能谱60–2700 keV积分计数率为2.2 cps,相比屏蔽仓外降低了约97%;未识别到60Co和137Cs等人工放射性核素.本文结果表明,锦屏大设施建设中各类建筑材料的放射性本底控制取得了良好效果,环境伽马本底在国际同类深地实验室中处于一流水平.

关键词：中国锦屏地下实验室环境伽马本底测量高纯锗谱仪核素含量

中国锦屏地下实验室二期洞壁表面氡析出率测量及防水抑氡效果分析

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：张秋丽徐鹏程代文翰张鹏景明坤薛涛马豪曾志程建平清华大学工程物理系北京师范大学物理与天文学院

空气中的氡是地下实验室环境辐射本底重要来源,国家重大科技基础设施“极深地下极低本底前沿物理实验设施”（简称锦屏大设施）依托中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）建设,通过建设新风系统与防水抑氡层来控制实验室空气中的氡浓度.为... 详细信息

空气中的氡是地下实验室环境辐射本底重要来源,国家重大科技基础设施“极深地下极低本底前沿物理实验设施”（简称锦屏大设施）依托中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）建设,通过建设新风系统与防水抑氡层来控制实验室空气中的氡浓度.为评估防水抑氡工程效果,包括防水抑氡层对岩石析氡抑制和工程整体对实验室空气氡浓度的抑制,本文使用表面氡析出率测量仪测量防水抑氡层各工艺面的表面氡析出率,使用空气氡测量仪和便携式高纯锗谱仪对防水抑氡工程前后实验室的环境氡浓度以及氡子体的伽马辐射本底进行测量.测量结果表明,防水抑氡层建设后表面氡析出率降至岩壁析出率1%以下,各实验厅防水抑氡层表面氡析出率均小于0.1 mBq m-2s-1;就地伽马能谱中的214Pb和214Bi特征峰计数率下降约60%,氡子体214Pb和214Bi对就地测量能谱中214Pb和214Bi特征峰的贡献降低约20%–40%;抑氡工程后,实验厅内空气氡浓度降至（20.3±0.1） Bq m-3,约为建设前（208.0±0.1） Bq m-3的1/10.以上结果说明防水抑氡工程有效降低了氡及其子体浓度,为二期实验室的低本底环境提供了坚实保障.

关键词：锦屏地下实验室防水抑氡层氡析出率氡浓度

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连续变量两个量子节点间纠缠蒸馏的分析

四川大学学报(自然科学版) 2025年第1期62卷 145-152页

作者：陈伟刘艳红赵录杰太原师范学院物理系晋中030619 太原师范学院计算机科学与技术学院晋中030619 北方自动控制技术研究所太原030006

量子纠缠是一种重要的量子资源.在实际应用中,光学损耗、相扩散以及与热态的混合都会导致纠缠态在一定长度的传输后发生退相干和破坏,从而影响纠缠的质量.两次制备的纠缠光模经过光学斩波器后和原子系综干涉,基于量子存储和平衡零拍阈... 详细信息

量子纠缠是一种重要的量子资源.在实际应用中,光学损耗、相扩散以及与热态的混合都会导致纠缠态在一定长度的传输后发生退相干和破坏,从而影响纠缠的质量.两次制备的纠缠光模经过光学斩波器后和原子系综干涉,基于量子存储和平衡零拍阈值探测可以实现原子节点间的纠缠蒸馏,使传输距离更远,从而克服上述问题.二次制备的纠缠光模通过黏贴有光学衰减片的斩波器时,衰减片的透过率会影响纠缠蒸馏的效果.本文从理论上分析不同透过率的光学衰减片对纠缠蒸馏效果的影响,得出纠缠蒸馏达到最佳效果时对光学衰减片透过率的要求,同时分析纠缠蒸馏效果与其他物理参量的变化关系,为纠缠蒸馏方案的进一步优化提供依据,也为构建大规模的量子网络奠定基础.

关键词：原子系综平衡零拍阈值探测光学衰减片纠缠蒸馏

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基于干涉和实时前馈实现三个量子节点的纠缠

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 113-120页

作者：刘艳红陈伟李雁翔太原师范学院物理系晋中030619 太原师范学院计算机科学与技术学院晋中030619 山西北方机械制造有限责任公司太原030009

纠缠多个空间分离的远程量子节点是构建量子信息网络的基础,不仅如此,多量子节点间的纠缠亦可应用于分布式量子计算和量子精密测量等,实现更高纠缠度的多量子节点间纠缠势在必行.文中基于干涉和实时前馈,借助于腔增强通过采用受激拉曼... 详细信息

纠缠多个空间分离的远程量子节点是构建量子信息网络的基础,不仅如此,多量子节点间的纠缠亦可应用于分布式量子计算和量子精密测量等,实现更高纠缠度的多量子节点间纠缠势在必行.文中基于干涉和实时前馈,借助于腔增强通过采用受激拉曼散射机制实现三个远距离原子系综的纠缠.该方案中只需要三套腔增强原子系统,光学谐振腔增强了光和原子之间的相互作用,使得通过受激拉曼散射产生的斯托克斯光场和反斯托克斯光场的效率得到提高,实现了高纠缠度的光与原子纠缠.在此前提下,基于斯托克斯光场的干涉和实时前馈实现三个远程原子节点间的纠缠.这种方法可以扩展到更大规模,甚至更加复杂的量子信息网络中,从而在量子信息科学中具有潜在的应用.

关键词：原子系综纠缠干涉实时前馈受激拉曼散射

密度泛函理论研究B_(n)N_(n)(n=1~20)团簇结构性质

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云南大学学报(自然科学版) 2025年第1期47卷 21-29页

作者：郭雅晶张永刚太原师范学院物理系山西晋中030619 太原理工大学人工智能学院山西太原030024

为了研究B_(n)N_(n)(n=1~20)团簇的生长规律,在B3LPY杂化泛函与6-31g(d)基组水平相结合的基础上,选用密度泛函理论(DFT)对B_(n)N_(n)(n=1~20)所有体系进行全局优化.通过对B_(n)N_(n)(n=1~20)团簇简谐振动频率分析以及结合能计算,得出这... 详细信息

为了研究B_(n)N_(n)(n=1~20)团簇的生长规律,在B3LPY杂化泛函与6-31g(d)基组水平相结合的基础上,选用密度泛函理论(DFT)对B_(n)N_(n)(n=1~20)所有体系进行全局优化.通过对B_(n)N_(n)(n=1~20)团簇简谐振动频率分析以及结合能计算,得出这些团簇的基态稳定结构基本参数,包括对称性、HOMO、LUMO、能隙等.在上述研究的基础上,进一步分析它们的一阶差分能和二阶差分能,从而发现点群为TD的B16N16团簇结构在诸多B_(n)N_(n)(n=1~20)团簇中最稳定,并且当n=3,5,8,10,14,16,18时,团簇稳定性好;当n=2,4,6,9,12,15,17,19时,团簇稳定性相对差.IR-Raman的计算结果表明,随着n值增大,(B_(n))_(n)(n=1~20)团簇的IR-Raman振动谱峰值增多.这些团簇UV-Vis吸收光谱的研究基于含时密度泛函理论(TD-DFT),在B3LYP/6-31g(d)基组水平上采用极化连续介质模型(PCM)下进行分析.结果显示,随着n值增大,(B_(n))_(n)(n=3~20)团簇的UV-Vis吸收强度增大,ε(L/mol/cm)值增大,吸收波峰也随之增多.

关键词：密度泛函理论团簇稳定性含时密度泛函理论

氮氧锚定的单原子铜掺杂石墨烯作为碱离子电池负极的理论预测研究

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物理学报 2025年第3期74卷 79-89页

作者：胡军平梁丝思段惠贤田俊程陈硕戴柏杨黄春来刘宇吕营万利佳欧阳楚英南昌工程学院南昌市光电转换与储能材料重点实验室南昌330099 南昌工程学院理学院南昌330099 江西师范大学物理系计算材料物理实验室南昌330022

合理设计高容量的新型电极材料是进一步提高离子电池能量密度的关键.石墨烯曾被认为是离子电池负极材料最有前景的候选者之一,然而因纯的石墨烯与相应离子的相互作用较弱,导致其理论比容量都不高.基于此,本文通过第一性原理评估氮氧(N,O... 详细信息

合理设计高容量的新型电极材料是进一步提高离子电池能量密度的关键.石墨烯曾被认为是离子电池负极材料最有前景的候选者之一,然而因纯的石墨烯与相应离子的相互作用较弱,导致其理论比容量都不高.基于此,本文通过第一性原理评估氮氧(N,O)锚定的单原子铜掺杂石墨烯的二维材料Cu/NO_(2)G作为锂/钠/钾离子电池负极的可行性.计算结果显示,Cu/NO_(2)G在热力学和动力学上都是稳定的,在吸附Li/Na/K前后均保持良好导电性,并且Cu/NO_(2)G储存Li/Na/K的理论比容量分别高达1639.9 mAh/g,2025.8 mAh/g,1157.6 mAh/g,在Li/Na/K嵌入的过程中,其晶格常数变化微小(<1%),这预示着其循环稳定性能佳.此外,Li,Na,K在Cu/NO_(2)G表面上的迁移势垒分别为0.339 eV,0.209 eV和0.098 eV,表明其具有优异的倍率性能.综上所述,本文结果为合理设计金属单原子掺杂石墨烯作为碱金属离子电池的新型负极材料奠定了坚实的理论基础.本文数据集可在https://***/10.57760/sciencedb.j00213.00063中访问获取.

关键词：第一性原理离子电池石墨烯掺杂

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湿化学法制备Cu2O/Cu空心球异质结光催化剂

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无机材料学报 2025年

作者：贾相华张辉霞刘艳凤左桂鸿牡丹江师范学院物理与电子工程学院

窄带隙半导体作为可见光光催化剂，可以有效地将太阳能转化为化学能，在缓解能源短缺和环境污染方面具有潜在的应用前景。以CuCl2·H2O为前驱体， H3NO·HCl和NaBH4为还原剂，采用一锅无模板湿化学还原法制备Cu2O/Cu空心球异质结光... 详细信息

窄带隙半导体作为可见光光催化剂，可以有效地将太阳能转化为化学能，在缓解能源短缺和环境污染方面具有潜在的应用前景。以CuCl2·H2O为前驱体， H3NO·HCl和NaBH4为还原剂，采用一锅无模板湿化学还原法制备Cu2O/Cu空心球异质结光催化剂。采用不同表征手段对样品形貌、晶体结构、组成、比表面积和光学性质进行分析。加入NaBH4使Cu2O/Cu形貌从中空截角八面体逐渐演化为中空纳米球。通过改变NaBH4加入量可以控制Cu2O表面Cu层厚度。NaBH4直接还原Cu2O使Cu2O和Cu界面紧密结合，有利于载流子分离和传输， Cu的表面等离子体共振效应使Cu2O/Cu对可见光的吸收能力增强，因此Cu2O/Cu对甲基橙（MO）和无色恩诺沙星均表现出良好的光催化活性。连续循环使用5次， Cu2O/Cu对MO的降解率影响不大。捕获实验表明·O2–和h+是降解MO过程中主要的活性物质。Cu2O/Cu的良好光催化活性归因于Cu2O和Cu的协同作用。本研究为异质结光催化剂的制备提供了一种策略。

关键词： Cu O/Cu异质结纳米空心球光催化 Cu层厚度