检索结果-南通市图书馆

物理 2025年第2期54卷 128-133页

作者：吴从军西湖大学物理系新基石科学实验室杭州310024

文章提供了一种基于基础电磁学来引入狭义相对论的方法,无需借助麦克斯韦方程组。通过研究电荷和磁单极在正交电磁场中的漂移速度,可以得出“物理”的漂移速度存在一个普适的上限(即光速)。这样光速不变性及其不可超越性,就成为相对性... 详细信息

文章提供了一种基于基础电磁学来引入狭义相对论的方法,无需借助麦克斯韦方程组。通过研究电荷和磁单极在正交电磁场中的漂移速度,可以得出“物理”的漂移速度存在一个普适的上限(即光速)。这样光速不变性及其不可超越性,就成为相对性原理的推论。

关键词：麦克斯韦方程组相对性原理狭义相对论正交电磁场光速不变性磁单极漂移速度电磁学

王守竞对早期量子力学的贡献(Ⅰ)——非对称陀螺型分子转动能谱的研究

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物理 2025年第1期54卷 61-66页

作者：吴从军西湖大学物理系新基石科学实验室杭州310024

量子力学创立于20世纪20年代中后期,那时候物理学家们群星荟萃,王守竞正是其中的一位。当时,王守竞和拉比同是哥伦比亚大学的研究生,他们作为核心成员自发组织了量子力学的学习小组。拉比晚年曾回忆,这段学习为他日后赴欧洲深造,打下了... 详细信息

量子力学创立于20世纪20年代中后期,那时候物理学家们群星荟萃,王守竞正是其中的一位。当时,王守竞和拉比同是哥伦比亚大学的研究生,他们作为核心成员自发组织了量子力学的学习小组。拉比晚年曾回忆,这段学习为他日后赴欧洲深造,打下了坚实的基础。王守竞也从这段经历中获益匪浅,后来他致力于用量子力学研究分子性质,做出了突出的贡献。下面介绍他的代表作之一,即关于非对称陀螺型分子转动能谱的研究。

关键词：量子力学王守竞转动能谱学习小组分子性质哥伦比亚大学拉比

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液滴结冰研究中的光学测量方法

力学学报 2025年第2期57卷 316-334页

作者：曾昊王峰孙超清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室燃烧能源中心新基石科学实验室北京100084 清华大学航天航空学院工程力学系北京100084

液滴结冰过程广泛存在于日常生活与技术应用当中,理解液滴结冰过程对航空安全、风力发电和极地海洋装备设计等领域具有重要意义.光学测量方法为研究液滴结冰过程提供了重要的非接触式测量手段.旨在总结并评估液滴结冰研究中常用的光学... 详细信息

液滴结冰过程广泛存在于日常生活与技术应用当中,理解液滴结冰过程对航空安全、风力发电和极地海洋装备设计等领域具有重要意义.光学测量方法为研究液滴结冰过程提供了重要的非接触式测量手段.旨在总结并评估液滴结冰研究中常用的光学测量方法,为液滴结冰实验中光学测量手段的运用提供全面的视角和深入的剖析.文章从液滴结冰过程中涉及到的关键物理过程与机理出发,首先概述液滴结冰过程中的关键物理过程和机理,随后分类介绍液滴结冰研究中常用的光学测量方法,包括传统的光学显微观察、高速摄影技术、非相干光学方法、激光探测技术以及近年发展的先进光学技术,介绍基本原理,展示应用案例,分析各自优缺点.指出光学测量方法在可视化液滴结冰过程的微观细节、动力学和物理机制等方面发挥了重要作用,但也面临一些挑战,如时空分辨率、测量精度和干扰抑制等.最后,从提高光学测量的分辨率、灵敏度、准确性、全面性以及机器学习对光学测量技术的助推作用等角度,展望了液滴结冰研究中光学测量方法的发展方向,以期光学测量方法为相关领域的科学研究和工程应用提供更加有力的支持.

关键词：多相流液滴结冰光学测量

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无耗散拓扑电子学的新进展:器件与能量耗散

科学通报 2025年第1期70卷 1-3页

作者：李海龙闫青江华谢心澄北京大学物理学院量子材料科学中心北京100871 复旦大学理论物理与信息科学交叉中心上海200433 复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院上海200433 合肥国家实验室合肥230088

晶体管,作为现代微纳电子技术的基石,是构成集成电路的基本单元,实现了复杂电路功能的微型化.晶体管通过控制电子的输运,执行各种逻辑运算和信号处理任务.然而,在执行这些功能时,传统晶体管并非完全高效和无能耗.电子在晶体管内部传输... 详细信息

晶体管,作为现代微纳电子技术的基石,是构成集成电路的基本单元,实现了复杂电路功能的微型化.晶体管通过控制电子的输运,执行各种逻辑运算和信号处理任务.然而,在执行这些功能时,传统晶体管并非完全高效和无能耗.电子在晶体管内部传输过程中,由于电阻的存在,会有一部分能量转化为热能,这种能量转化遵循焦耳定律,即电流通过导体产生的热功率与电流的平方以及导体的电阻成正比.这种以焦耳热形式释放的能量损耗,不仅降低了集成电路的能量效率,还可能导致晶体管的温度升高,进而影响电路的稳定性和可靠性,甚至限制了微纳电路性能的进一步提升.

关键词：焦耳定律能量转化复杂电路内部传输集成电路能量效率微纳电子技术能量耗散

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耦合等离激元体系的复频率分析(特邀)

光学学报 2024年第10期44卷 301-306页

作者：曾可博张霜香港大学物理系新基石科学实验室中国香港999077

耦合等离激元体系在光场调控、光学传感、光学成像及光电器件等领域中有着广泛应用。目前,阻碍耦合等离激元进一步实用化发展的关键问题是金属材料具有较大的损耗。结合数值仿真方法,从理论上研究了耦合等离激元的损耗机理,并进一步分... 详细信息

耦合等离激元体系在光场调控、光学传感、光学成像及光电器件等领域中有着广泛应用。目前,阻碍耦合等离激元进一步实用化发展的关键问题是金属材料具有较大的损耗。结合数值仿真方法,从理论上研究了耦合等离激元的损耗机理,并进一步分析复频率光源激励对耦合等离激元体系的作用,提出了通过合成复频率波的方法来补偿损耗,从而恢复被削弱的耦合共振信号。所提优化手段具有泛用性高且无需额外成本的优势,研究结果对耦合等离激元体系在各个领域中的研究发展具有借鉴意义,有利于挖掘该体系的潜在应用价值。

关键词：物理光学纳米光学等离激元复频率波光学传感

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海森伯的魔法与矩阵力学的创立

物理 2024年第7期53卷 488-495页

作者：吴从军西湖大学物理系新基石科学实验室杭州310024

矩阵力学是量子力学第一种现代意义上的表述形式,创立于1925年,是在海森伯、玻恩、约当等人的共同努力下完成的。量子力学给人类带来了基础认知层面上的革命,堪称提升了人类文明的层次。量子力学并不是从天上掉下来的,而是脱胎于经典力... 详细信息

矩阵力学是量子力学第一种现代意义上的表述形式,创立于1925年,是在海森伯、玻恩、约当等人的共同努力下完成的。量子力学给人类带来了基础认知层面上的革命,堪称提升了人类文明的层次。量子力学并不是从天上掉下来的,而是脱胎于经典力学和经典电磁辐射理论。

关键词：矩阵力学量子力学经典力学海森伯玻恩电磁辐射表述形式认知层面

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植物太阳能转化效率的估计

物理 2024年第8期53卷 570-574页

作者：吴从军西湖大学物理系新基石科学实验室杭州310024

文章将植物的太阳能转化效率η与其生理数据蒸腾系数(transpiration coefficient)C_(tr)联系起来。它们满足一个简单的关系η室效应的增强因子,可以用当地... 详细信息

文章将植物的太阳能转化效率η与其生理数据蒸腾系数(transpiration coefficient)C_(tr)联系起来。它们满足一个简单的关系η室效应的增强因子,可以用当地植物生长期内的平均气温来估算。此结果不涉及光合作用的机理,具有一定的普适性。

关键词：植物生长期汽化热增强因子蒸腾系数生理数据化学能普适性

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火箭推进速度上限的估算

物理 2024年第9期53卷 652-654页

作者：吴从军西湖大学物理系新基石科学实验室杭州310024

我国长征5号B火箭的第一级采用液氢液氧做推进剂。相比较于传统燃料(例如四氧化二氮搭配偏二甲肼),液氢液氧燃料的推力大幅度增加,大大提高了火箭的有效载荷。长征五号B的成功,标志着我国加入了世界火箭发展的第一梯队,令人振奋。

关键词：四氧化二氮火箭推进偏二甲肼长征五号液氧液氢有效载荷第一梯队

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远离的月球,刹车的地球——潮汐锁定

物理 2024年第11期53卷 785-787页

作者：吴从军西湖大学物理系新基石科学实验室杭州310024

在古往今来的中秋赏月诗词中,最独特的莫过于辛弃疾的这首《木兰花慢·可怜今夕月》:可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人间,那边才见,光影东头?是天外空汗漫,但长风浩浩送中秋?飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?谓经海底问无由,恍惚使人愁。... 详细信息

在古往今来的中秋赏月诗词中,最独特的莫过于辛弃疾的这首《木兰花慢·可怜今夕月》:可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人间,那边才见,光影东头?是天外空汗漫,但长风浩浩送中秋?飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?谓经海底问无由,恍惚使人愁。怕万里长鲸,纵横触破,玉殿琼楼。虾蟆故堪浴水,问云何玉兔解沉浮?若道都齐无恙,云何渐渐如钩?

关键词：辛弃疾中秋赏月木兰花慢诗词

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离子阱量子计算规模化的研究进展

物理学报 2023年第23期72卷 12-17页

作者：吴宇恺段路明清华大学交叉信息研究院北京100084 合肥国家实验室合肥230088 新基石科学实验室北京100084

离子阱系统是当前实现量子计算最为领先的物理系统之一,已经在数十量子比特的规模下实现了保真度达到容错量子计算阈值的量子态制备、测量、通用量子逻辑门等基本量子操作.未来离子阱量子计算的一个重要研究方向,是在保持量子比特高性... 详细信息

离子阱系统是当前实现量子计算最为领先的物理系统之一,已经在数十量子比特的规模下实现了保真度达到容错量子计算阈值的量子态制备、测量、通用量子逻辑门等基本量子操作.未来离子阱量子计算的一个重要研究方向,是在保持量子比特高性能的同时,进一步扩展量子比特的数量,最终达到解决实际问题所需的规模.本文介绍当前离子阱量子计算研究中主流的规模化方案,如离子输运方案和离子-光子量子网络方案等,以及各方案中存在的限制因素,进而探讨如二维离子阵列、双重量子比特等新的规模化方案及其前景.

关键词：量子计算离子阱量子比特