一、逆算符在Fock空间的性质及基本特征（论文文献综述）
王慧娟[1]（2021）在《QCD求和规则对五夸克态若干性质的研究》文中研究说明自2003年Belle合作组在B→X（3872）K,X（3872）→J/Ψπ+π-衰变中发现X（3872）以来,世界各大合作组陆续发现和证实了许多新强子态。这些新粒子突破了传统的夸克-反夸克模型,同时也没有任何新模型能够完美而统一地解释这些新粒子的产生、衰变、质量以及结构等。2015年,LHCb合作组在J/Ψp不变质量谱中发现的Pc（4380）和Pc（4450）,直接超越了传统三夸克重子模型,它们是紧致五夸克态或者松散介子-重子分子态的最佳候选者。这一发现对理论物理学家提出了新的挑战,对这些新强子态的结构和性质的探索成为新的研究热点。量子色动力学是描述高能强相互作用的成功理论,但在低能区域,强耦合常数使微扰理论不再适用,理论物理学家只能借助各种力图包容渐进自由和夸克禁闭的唯象模型对新强子态开展研究。QCD求和规则从第一性原理出发,根据强子的基本量子数构造出夸克流,并将两点或三点真空关联函数算符乘积展开,其中微扰项用威尔逊系数表征,非微扰项用胶子凝聚和夸克凝聚来表征,最后通过强子-夸克对偶的假设,得到强子的基本参量。QCD求和规则在相当大程度上克服了模型依赖,已被广泛应用于强子质量谱和衰变性质的研究,利用QCD求和规则计算得到的强子参量和实验测量结果有较好的符合,是一种可靠的计算方法。利用QCD求和规则我们可以构造大量不同类型的流来研究新强子态的内部结构和性质,对这些新强子态的研究,将深化我们对QCD低能动力学和强子谱的认识,同时为高能物理实验提供强有力的依据和指导。本论文应用QCD求和规则研究五夸克态性质。假设重味重子态为“双夸克-双夸克-反夸克”型五夸克态和“介子-重子”型五夸克分子态,利用QCD求和规则计算其质量、耦合常数以及衰变宽度等参数,通过和已有实验数据的对比,研究重味重子态的结构和性质。并尝试用强子修正机制解释多夸克态。具体工作内容如下:1、假设Ξb（6227）为自旋-宇称量子数JP=1/2±的五夸克分子态。利用QCD求和规则计算得到五夸克分子态的质量和极点留数,通过和实验数据对比来探讨将Ξb（6227）确认为1/2±五夸克分子态的可能性。2、构造Λ型重子流JΛ（x）和JΞ（x）,分别插入自旋-宇称量子数JP=1/2+的味反三重重味重子态ΛQ,ΛQ（2S）,ΞQ和ΞQ（2S）。利用QCD求和规则考虑更高维度真空凝聚的计算来研究1/2+味反三重重味重子态ΛQ和ΞQ的基态和第一径向激发态。探讨不同真空凝聚维度的截断对计算结果的影响。对于重味重子态,第一次得到了非常稳定的QCD求和规则,并用Regge轨迹得到了第二径向激发态的质量。3、构建“标量双夸克-标量双夸克-反夸克”型和“轴矢双夸克-轴矢双夸克-反夸克”型插入流来研究量子数JP=1/2±的粲五夸克态suscu。采用三种能标参数,利用QCD求和规则来研究粲五夸克态的质量和极点留数,计算过程中将算符乘积展开取到真空凝聚维度13。通过和LHCb的实验数据对比,发现如果取极点贡献为40%～60%,用能标公式（?）确定的能标参数,较之其他两种能标参数能更好的再现实验结果。能标公式（?）可以显着提高极点贡献并大大增强算符乘积展开的收敛性,尤其对负宇称五夸克态,能标公式的作用更为明显。计算结果支持将LHCb实验中发现的Ωc激发态解释为量子数JP=1/2-的“标量双夸克—标量双夸克-反夸克”型和“轴矢双夸克-轴矢双夸克-反夸克”型粲五夸克态。4、基于夸克-强子对偶性,利用QCD求和规则研究自旋-宇称量子数JP=1/2-的最低能级“双夸克-双夸克-反夸克”型隐粲五夸克态的强子耦合常数并计算其衰变分宽度,探讨Pc（4312）可能的内部结构和量子数。计算得到的衰变宽度Γ（Pc）=14.32±3.31MeV与 LHCb 的实验数据 ΓPc（4312）=9.8±2.7-4.5+3.7 MeV一致,支持将Pc（4312）确认为量子数JP=1/2-的[ud][uc]c型紧致五夸克态。计算得到的强子耦合常数满足（?）,支持强子修正机制。这意味着,Pc（4312）可能有一个具有典型qqq重子态尺度的“双夸克-双夸克-反夸克”型五夸克态的核。与“介子-重子”对D0∑c+和D-∑c++的强耦合会导致五夸克分子态成分的存在,使Pc（4312）在一个相当长的时间内以D0∑c+和D-∑c++分子态的状态存在。
冯旭坤[2]（2021）在《二维多铁性材料的理论计算研究》文中研究指明在现代信息科技领域的不断进步的背景下,实现具备非易失性、少量能耗和高集成存储密度的微型存储器成了下一代信息器件的新策略。然而,传统三维材料的尺寸限制了其在纳米级存储器领域的应用,实验难以将其厚度通过传统的手段变薄。近年来,二维磁性范德瓦尔斯晶体被成功制备,通过力学、电学、光学等手段控制二维磁性可以促进原子级层厚磁性材料的实际应用,为制备更加便捷轻薄的自旋电子学功能器件创造了新的途径。另外,二维铁电材料以其纳米尺度下稳定的自发电极化,被认为在微型场效应晶体管,信息存储器件等领域有巨大的应用价值。最近几年,有关二维铁电材料的理论研究取得了一系列重要进展,促进了相关实验的的研究,为研制新型的纳米级电子存储器件提供了新途径。对于二维多铁材料,因其可能存在多重内禀的序参量的相互作用,可以促成一些新奇的物理现象,例如磁-电、磁-弹和电-弹耦合效应等,通过常用的实验手段实现几种基本物理学量之间的相互调控对于加速多功能器件的发展非常关键。虽然目前发现的此类材料种类非常稀少,但被认为在新型记忆存储器件方面有巨大的应用潜力,如二维多铁材料被认为是实现长期追求的多级存储应用的一类非常有潜力的材料体系。基于上述研究方向,本论文通过第一性原理计算,研究了单层Sc2P2Se6的铁电性和过渡金属元素替换之后引入的多铁性,以及单层γ-FeOOH中可通过铁弹应变切换调控的自发极化方向和反铁磁磁化方向。论文的主要结果有:（1）从理论层面研究了具有稳定的铁电极化的单层Sc2P2Se6材料。我们验证了该单层材料的结构从动力学和能量的角度看是稳定的。计算得到可观的面外电极化强度,可以被现今的实验手段所探测。过渡态搜索计算得到铁电相必须越过0.13 eV/f.u.的能垒才能转化为反铁电相,比较合适的过渡能垒将两种状态有效分隔,间接表明铁电态能够抵抗一定温度的扰动而不会自然地出现极化消失的情况。我们进一步在原胞中将50%的钪原子替换为铬原子,得到单层ScCrP2Se6。最靠近的铬离子间通过其它离子桥接的超交换相互作用使基态为反铁磁。铁电相与反铁电相之间转变过程中发生的结构扭曲使不同方向上铬原子间的超交换相互作用改变,磁性基态变成铁磁,而且施加垂直方向上的电场可调谐体系磁性基态。材料元素替换后的二维多铁性为研究磁电耦合效应提供了新的候选材料。（2）从理论角度研究了单层γ-FeOOH有可能借助机械剥离的手段从其体材料中剥离,并证明其具有动力学和热力学上的稳定性。我们通过理论计算研究发现,我们通过理论计算研究发现,单层γ-FeOOH中同时具备独特氢键网络导致的铁电性、各向异性交换作用导致的反铁磁性以及晶格应变导致的铁弹性。单层γ-FeOOH的宏观电极化强度为77.5 pC/m,计算能垒得到比较合适的0.11 eV/f.u.的数值。基于海森堡模型的蒙特卡洛模拟得到反铁磁性的相变温度为126K。此外,我们还研究了材料中可能的铁弹性,计算发现该材料中有较合适的铁弹切换势垒以及可观的可逆形变,通过铁弹切换应变方向可同时实现对材料自发极化方向和易磁化轴的控制。该研究结果为新颖的多铁耦合效应提供了一个有前景的研究策略,为下一代电子或者自旋电子器件的设计提供了新概念。本论文的结构如下:第一章为绪论部分,简要概述了二维磁性材料、二维铁电材料和二维多铁材料在理论和实验方面的研究现状,将相关领域的关键性材料进行了总括归纳。第二章介绍本论文中采用的理论研究方法。内容包括第一性原理计算基本原理,密度泛函理论以及量子力学计算程序包VASP。第三章和第四章对硕士期间的工作进行了详细的阐述。第五章对本论文进行总结和展望。
刘冰[3]（2021）在《二维拓扑材料的理论研究》文中研究指明当前凝聚态物理学中研究的一个热门领域是在真实材料中探索和分类不同的拓扑相。拓扑材料的体相是非平庸的,表现出来就是在边界（或表面上）出现特殊的边界态（或表面态）,这些态将会在自旋电子学和量子计算中发挥重要作用。其中,二维拓扑材料的结构相对简单,易于研究,且载流子被限制在二维平面内,又会带来其它奇特的性质。在本论文中,我们研究了几种不同的二维拓扑相,论文的主要内容为:第一章主要对当前几种不同类型拓扑材料的研究进展做了详细的介绍,包括传统的一阶拓扑绝缘体、新型的高阶拓扑绝缘体和拓扑半金属。第二章主要介绍了研究工作所基于的密度泛函理论方法和紧束缚模型方法,以及使用的软件。在第三章中,利用第一性原理方法和紧束缚模型方法,我们对二维碳基材料γ-石墨炔的拓扑性质进行了计算。计算结果表明,γ-石墨炔是一种大带隙（～0.94 eV）的二维电四极拓扑绝缘体,作为一种二阶拓扑相,γ-石墨炔具有电四极拓扑绝缘体的三个基本特征:量子化的体电四极矩、有带隙的拓扑边界态和边界态带隙内的拓扑端点态。不仅如此,开带隙的拓扑边界态存在于以-C≡C-作终端的扶手椅型条带上,并且带隙内的拓扑端点态存在于120°的角上,这两个现象可以分别从不同的边界跃迁构型和端点手性电荷来解释。另外,拓扑端点态在存在有限大小无序的情况下是稳定的,且能级不随体系大小的变化而改变,说明拓扑端点态具有很强的稳定性。在第四章中,我们结合紧束缚模型、迭代格林函数方法和Lanczos迭代方法,对范德华耦合的二维双层旋转材料中由层间耦合所诱导的两个高能带隙的拓扑性质进行了研究。通常,随着旋转角的减小,层间耦合将增强,进而使低能带变平并出现两个高能带隙将它们隔离开来,这两个高能带隙就对应于输运测量中低能带的满填充和零填充。研究发现,双层旋转石墨烯和双层旋转氮化硼在两个高能带隙中都是二维二阶拓扑绝缘体,它们都具有二维二阶拓扑绝缘体的三个基本特性,即非零的体拓扑数、带隙内的拓扑边界态和边界态带隙内的拓扑端点态。特别地,这两种二阶拓扑态在相当大的相称旋转角范围内都存在,并且当考虑微观结构无序和改变旋转中心时,拓扑端点态都非常稳定。在第五章中,我们设计了三种具有非点式对称性（二维墙纸群p2mg,p2gg和p4mg）的图案化二维电子气晶格,通过对称性分析和数值计算揭示了外加的非点式对称性会在体系中诱导出丰富的拓扑能带交叉类型:在只考虑固有自旋轨道耦合的情况下,体系具有四重简并的狄拉克节点线,是一种狄拉克节点线半金属;如果同时考虑固有自旋轨道耦合和Rashba自旋轨道耦合,那么狄拉克节点线会消失,并且出现漏斗型的外尔点。
刘玉鑫[4]（2020）在《强相互作用系统的对称性及其破缺》文中研究指明本文简要介绍对称性及其破缺的概念和基本的数学上所说的幺正对称性等的微观粒子实现,从而为利用抽象的数学描述物理问题奠定基础。本文还简要介绍早期宇宙强相互作用物质演化过程的对称性及其破缺,尤其是可见物质质量的产生（比如DCSB）以及强相互作用等基本相互作用的规范对称性和破缺,为有意向探讨早期宇宙强相互作用物质演化的青年学者和研究生提供必要的知识储备,并打开一扇窗口。同时,还简要讨论原子核的对称性及其破缺,尤其是作为强相互作用多体系统的束缚态研究中的基本理论方法、（多粒子）壳模型及相互作用玻色子近似模型（IBM）、集体运动的描述及集体运动模式演化（形状相变）的研究方法及进展简况,提供一些在基本理论方法与前沿研究课题之间建立桥梁的实例。
王玲[5]（2020）在《彩色数字图像的量子表示及加密算法研究》文中提出信息安全是国家安全不可或缺的组成部分。量子信息安全,特别是量子图像信息安全是量子信息时代的重要研究问题。量子图像加密是量子图像信息安全保护技术研究中的一个热点,它已经成为量子信息安全的重要组成部分。因此,针对量子图像加密算法的研究具有非常重要的意义。本文研究了近年来量子图像表示及量子图像加密算法的发展现状,首次建立了量子图像密码系统在理论上须同时具备有效性、可靠性和安全性的评价体系,针对量子图像表示及其对加密算法性能的影响进行了分析研究。比如使用量子态的相位编码颜色信息会导致量子图像密码系统在解密过程中需要传输及接收大量的密文量子图像并且不能通过有限次测量操作精确恢复出原始图像,仅能获取到颜色信息的概率值,以致密码系统的可靠性降低,同时无法在量子域里验证密码系统的有效性;现有使用量子态的基态编码颜色信息的表示模型及加密算法可以精确检索出原始图像,但需要较多位数的纠缠量子比特,以致在量子计算机中存储彩色数字图像时需要消耗较多纠缠量子比特资源,且相应的密码系统不能在量子域里得到有效性验证。为解决上述存在的问题,本文对彩色数字图像的量子表示及加密算法进行了研究,建立了高存储效率且可精确检索原始图像的量子彩色图像表示模型,提出了同时具备有效性、可靠性和安全性的量子彩色图像加密算法。本文具体内容如下:研究了现有NCQI（A Novel Quantum Representation for Color Digital Images）量子彩色图像表示模型的右循环移位算符及实现线路,并联合异或算符提出一种经有限次测量操作可以精确检索原始图像的NCQI量子彩色图像加密算法。首次给出在量子域里验证所提出密码系统是否有效的过程及线路。该密码系统在解密时仅需要传输和接收一幅密文量子图像,具有一次传输及接收可靠性,同时解决了目前量子图像加密算法经有限次测量操作不能精确恢复原始图像的问题。针对当前量子表示模型存储彩色数字图像时需要消耗较多纠缠量子比特资源的问题,建立了一种位平面序信息单独编码的量子彩色图像表示模型QRCI（Quantum Representation Model of Color Digital Image）。该模型将一幅彩色数字图像表示为一个由部分计算基态（占全部计算基态的八分之一）叠加生成的纠缠量子态,与现有NCQI表示模型相比,其大幅降低了存储彩色数字图像所需要的纠缠量子比特位数。在目前多量子比特纠缠态的制备面临巨大挑战的前提下,QRCI表示模型具有显着的存储优势。给出了QRCI量子图像的制备和精确检索过程,对比研究了基于QRCI和NCQI两种表示模型的基本图像处理算符用以说明QRCI表示模型图像处理算符的灵活性,除了表明模型自身具有的优越性以外,还为进一步研究基于QRCI表示方法的量子多幅彩色图像的安全保护技术奠定基础。建立了一种双幅彩色图像信息联合存储的量子表示模型DQRCI（Double Quantum Color Images Representation Model）,并提出了一种双幅图像颜色信息之间有交互影响的DQRCI量子双幅彩色图像加密算法。DQRCI表示模型将双幅彩色数字图像表示为一个由部分计算基态（占全部计算基态的六十四分之一）叠加生成的纠缠量子态,在编码双幅同尺寸、同色深的彩色数字图像时,该模型省略了其中一幅图像的位平面序和像素位置的表达,进一步提高了存储效率。基于DQRCI的编码特点,构建了可以融合双幅图像颜色信息的运算算符并联合异或算符实现了双幅彩色图像的加密,双幅图像颜色信息之间的交互影响增加了密码系统的安全性。该加密算法在解密时仅需要接收一个完整的密文量子图像即可通过有限次测量操作精确检索出双幅原始图像,同时,还可以在量子域里得到有效性验证。
张科[6]（2020）在《光学成像的纠缠傅里叶变换及分数压缩变换理论》文中指出光学成像系统作为光学中一种最重要的信息处理系统,主要借助于线性变换理论和频谱分析技术,利用光的传播特性来传递物的结构、灰度和色彩等信息。发展光学信息传播和变换的理论,进而扩展光学系统成像的范围,提高成像精度,已成为现代光学中一个十分重要的前沿课题。例如,透镜作为几何光学系统中最基本的器件,其成像的理论对应的就是傅里叶变换。又例如,近年来提出的分数傅里叶变换理论可以应用于光纤中光的传播,也是光学衍射理论和光场的Wigner分布函数理论之间的桥梁。因此为了开发更多的光学应用领域,就急需我们去丰富和拓展积分变换理论。本文在传统的傅里叶光学变换（如傅里叶变换、分数傅里叶变换、菲涅尔变换等）的基础上发展出纠缠变换的内容,即提出光学纠缠傅里叶积分变换及分数压缩变换,为实验物理学家提供新的成像机制。此动议是来自于这样的考虑:在量子力学中有量子纠缠,那么它如何反映到光学变换中?例如寻求将两个独立的多项式xmyn的乘积的函数图像变换为双变量厄密多项式的函数图像（这也许可以通过设计新的透镜组合来实现）,以对应目前正方兴未艾的量子纠缠的研究。鉴于连续变量的两体纠缠态的函数空间的基矢是双变量厄米多项式Hm,n（x,y）,它是新的完备、正交的函数空间基,所以将两个独立的多项式xmyn变换为Hm,n（x,y）是一种经典纠缠变换,这在量子纠缠理论中将有广泛地应用。与传统的做法不同,我们将采用量子光学过渡到经典光学的途径来实现目标。本论文的研究内容主要包括以下三个部分:1.为了将待变换的光学图像函数纠缠起来,我们提出了纠缠傅里叶积分变换的概念,该变换具有逆变换以及模不变的特性。然后我们将此变换应用到量子力学的算符函数,在有序算符内的积分方法的帮助下研究了 Wigner算符的纠缠傅里叶积分变换,发现了一个经典函数的纠缠傅里叶积分变换只与它的Weyl对应算符在坐标——动量表象的矩阵元相关,这有助于我们发现另外的新光学变换,如分数压缩变换。在此研究过程中我们还推导出了新的算符排序公式,分别把P-Q排序、Q-P排序化为Weyl排序。2.将第一部分的工作推广到双模情形,进而提出了一种新的复形式的光学纠缠傅里叶积分变换,它可以在双模算符的纠缠态表象中的矩阵元与其Wigner函数之间建立一种新的关系。这个积分变换也保持模不变,也有可逆变换。在此基础上,结合复的Weyl-Wigner对应理论,我们发现了产生一个复分数压缩变换的双模算符。在推导过程中充分利用了双模Wigner算符的纠缠态表象和Weyl编序形式,给计算带来了方便。这两个阶段工作的成果都用了有序算符内的积分理论,自成系统,显示出系列性,是量子光学和经典光学相互借鉴的结晶。3.在前两部分工作基础上进行拓展,从经典量子扩散方程出发,利用密度算符的P表示,导出了量子密度算符的扩散方程。进一步通过引入量子算符的Weyl编序,结合其对应的Weyl量子化方案,导出了描述量子扩散通道的方程,给出了 Wigner算符在量子通道中的演化,展现了 Wigner算符从点源函数向t时刻高斯型函数的演化规律,它简洁而物理清晰。在此基础上,讨论了相干态经过量子扩散通道的演化情况。
廖懿[7]（2020）在《自旋系统中的拓扑相变研究》文中研究指明量子多体系统在凝聚态物理和量子信息的研究中相当重要,许多神奇的现象出现在相互作用的多体系统。在拓扑相变的相关研究中,自旋系统扮演非常基础和重要的角色。例如,物理学家最开始发现的拓扑相变就是在XY自旋系统中的Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相变。在本论文中,我们主要研究一维Ising模型和XXZ模型的Berry相位和拓扑相变。本论文的主要框架如下:第一章,指出了研究的意义和背景。我们一般化地介绍了在凝聚态物理中的Berry相位和拓扑相变,进一步描述了拓扑相在量子信息和量子计算领域的重要应用前景。第二章,介绍了量子场论和拓扑相变理论中的一些基本概念和方法,主要包括了Wick定理和拓扑序参量等。特别的,我们从纤维丛的拓扑特性角度给出了拓扑相变的几何方法。进而给出了一些拓扑特征量的定义,如Berry相位,Chern数,拓扑纠缠熵和纠缠谱。最后,介绍了一些量子多体系统中常见的数值方法。第三章,基于留数定理和简并微扰理论,对于一个实对称矩阵描述哈密顿量的普遍性二能级系统,我们推导关于Berry相位的一个简单和一般化的公式。我们在无自旋Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型验证了这个公式的有效性。进一步我们计算了一维量子反常霍尔绝缘体的Berry相位,它的结果是-π/2-π/4 sgn（B）[sgn（△-4B）+sgn（△）]。在此思路的启发下,对于二维Chern数情况,我们给出了拓扑相图中非平庸Chern数的判据和相应的参数区间。进一步,我们描绘了其Chern数的拓扑相图。第四章,我们主要研究了一维纵场Ising链的Berry相位。对于一个自旋为1/2和交换耦合能为J的一维Ising链,我们首先介绍了顺磁J<0系统在稳定横场情况下的量子相变,接下来介绍了横场Ising模型的拓扑相变理论。这里相应的拓扑序参量是Berry相位。然而针对于约化场强为∈的一维纵场Ising模型,这里也可能存在拓扑相变,但是相关的理论描述一直没有被很好地建立。本章我们用Jordan-Wigner变换,给出了一维纵场Ising链的哈密顿量的四费米子算符形式。利用基于Wick定理的平均场理论,我们处理了四费米子算符项,由此求解了在动量空间的基态能量和本征基态波函数,并讨论了非零Berry相位的情况。顺磁J<0系统,仅当∈=0,Berry相位非零。反磁J>0系统,仅当-1<∈<1,Berry相位非零。第五章,我们利用矩阵乘积态（MPS）算法研究了一维纵场XXZ海森堡链的Berry相位。首先介绍了MPS算法理论,接着计算了自旋为1/2,交换耦合能为J和各向异性参数为△在约化场强为h的纵场作用下一维XXZ海森堡链的Berry相位。利用Jordan-Wigner变换和基于Wick定理的平均场近似,我们用一些序参量开发了一个半解析理论,这里序参量满足自洽场方程,同时这些序参量的值可以用MPS算法去数值计算。平均场的有效性可以通过比较自洽场解和数值解去验证。最后,对于顺磁J<0系统和反磁J>0系统,我们分别给出了关于Berry相位的拓扑相图。
高伟超[8]（2020）在《纠缠光子源的制备及其在量子信息中的应用研究》文中研究说明量子信息科学作为一门新兴交叉的前沿科目自其诞生到现在已经得到了长足的发展,其有效的结合量子力学和经典信息科学来实现对信息以超越经典的编码、传送和计算等能力。而其中光子纠缠态不仅作为核心元素为其提供了宝贵的资源,还展示出比之其他系统的独有优势,包括:纠缠光子源的稳定易制备;以光子作为载体编码不易与环境发生相互作用,其具有较强的相干性;光子有良好的适用性,绝大多数的实验操作都可以在室温下完成,光信息处理也是最早被用于量子通信和量子计算的物理实验系统之一。基于此,本文主要阐述了利用线性光学平台在实验上通过参量下转换过程制备了高亮度的纠缠光子对和较为完整介绍了几种常用来优化制备纠缠光子源的实验系统,并利用这些纠缠光子源来完成一些量子信息、量子计算中的研究课题,本文的研究成果如下:1.实验上实现利用避错编码方案完成单光子量子比特的高保真度传输。我们在实验上实现了使用避错编码的方法将单光子量子比特在噪声信道中忠实地传输,此过程既不利用辅助光子也不使用纠缠光子资源。比特编码过程中我们使用路径不对称极化干涉仪将光子的偏振编码转换到时间仓编码,通过解码测量后可以以100%的高保真度实现单光子量子比特的确定性传输。另外,实验结果分析显示时间仓编码的量子比特对集体噪声有良好的免疫能力,这为量子信息科学中的远距离量子态传输和单向量子通信铺平了道路。2.基于单光子系统在实验上模拟研究一般宇称-时间（P-T）对称动力学的动态演化。在现代量子物理学领域,奇偶时间对称性取得的各种理论和实验进展是非常巨大的,并激发了许多新的应用。尽管已经在许多量子系统中探索了奇偶时间对称性,但其在单光子系统中进行量子模拟的演示仍然难以捉摸。在这里,我们在实验上实现了基于单光子系统在量子计算框架中的一般奇偶时间对称两级动力学演化,其中使用辅助量子位对系统进行了扩张,并对具有后选的非厄米特哈密顿量的子系统进行了编码。当仅考虑成功的宇称-时间对称演化子空间时,可以以高保真度观察到单光子状态（qubit）动态演化。由于该方法的成功实现,我们的工作为进一步利用奇偶时间对称哈密顿量的奇异性质进行量子模拟和量子计算提供了一条途径。3.利用微腔-量子点系统的非互易特性实现纠缠纯化和纠缠浓缩最大纠缠态的分发是长距离量子通信中的关键技术。特别是高保真度的纠缠分发依赖于有效的纠缠纯化和纠缠浓缩手段。在本研究中,我们提出一种可行的方法,通过使用回音壁模式微腔和量子点耦合系统,完成A型三能级纠缠量子点的纠缠纯化和纠缠浓缩。利用探测光的输入—输出过程,我们设计了一个奇偶校验门,该奇偶校验门允许对远距离基态纠缠的量子点进行量子非破坏测量。而且,可以从混合纠缠态或部分纠缠态中提取出高保真最大纠缠态集合。所提出的应用方案具有高保真度和可集成化的优点,可以利用当前的实验技术进一步应用于量子中继器和量子网络。4.利用交叉克尔非线性实现无限步二维量子行走。量子行走是经典随机行走的量子模拟,它为量子计算和量子模拟提供了强大的工具。然而到目前为止,基于光子系统的量子行走的实验性实现迄今仅限于一维或小规模的二维演化,这对于一些复杂量子计算任务进一步应用无法满足需求。在此,我们通过利用光子的轨道角动量和由交叉Keer非线性产生的辅助相干态的相位信息,从应用角度上提出了二维无限步可行的应用方案。通过数值模拟表明,合适的参数设置可以确保二维网格中无限步行走的测量成功概率接近100%。
刘雨男[9]（2019）在《重味奇特强子态的产生及谱学研究》文中认为传统夸克模型将强子分为由三个夸克构成的重子和由一对正反夸克构成的介子。不能由传统夸克模型解释的强子通称为奇特强子。这些奇特强子是未被量子色动力学所排除的,它们包括多夸克强子、受耦合道效应影响明显的强子等。势模型曾对普通重子和介子的性质给出了很好的解释和预言,但2003年以后,实验上陆续发现X（3872）、Y（4260）、忍（3900）等30多个超出夸克模型的重味奇特强子。LHCb实验组曾公布两个隐粲强子态Pc（4380）和Pc（4450）,最近利用统计量更高的实验数据确认了三个五夸克强子态Pc（4312）,Pc（4440）和Pc（4457）的存在。这些奇特强子的发现引起了人们的广泛关注。为了理解这些奇特强子态的结构,人们提出了多种解释:1)对XYZ强子所做的紧致四夸克态（tetraquark）解释、双夸克—反双夸克（diquark-antidiquark）解释和双介子的分子态解释（molecular scheme）等;2)对奇特重子如隐粲只所做的紧致五夸克态（pentaquark）解释、多夸克团解释、介子—重子分子态解释等:3)在胶子的自相互作用下形成的胶球（glueball）、夸克胶子混杂态（hybrid state）也是奇特强子结构可能的解释;4)耦合道效应的存在会引起具有相同量子数和相近质量的若干Fock态形成叠加态,导致强子态异常质量的出现,这是对奇特强子态的另一种解释。奇特强子态的发现扩展了我们关于强子的视野,提供了加深对强相互作用认识的重要窗口,因此系统研究奇特强子的质量谱、产生、衰变等性质对理解夸克禁闭的原因以及夸克和胶子是如何构成强子的这一根本问题具有重要意义,是人们理解强相互作用本质的重要途径。本论文的主要目的就是研究奇特强子态（特别是紧致的五夸克态和四夸克态）的质量谱和性质及其产生机制。实验上观测到的隐粲五夸克强子Pc的夸克组成为ccuud,它是由A,,衰变产生的,部分子级的直接产生很可能是它的另一种产生机制,本论文研究了Pc（4380）在正负电子对撞机上不同能区的产生过程。新强子态的寻找对理解强子结构意义重大,若对Pc态进行轻重夸克互换,可以得到Pc的镜像态QQQqq（Q=6、c,q=u、d、s）,本论文在色磁相互作用（CMI）模型的框架下对这种体系存在的可能性、质量谱和稳定性等进行了详细研究。此外,X（5568）是D0实验组观测到的包含四种不同味道夸克的奇特介子,尚需其它实验组确认其存在,本论文在相同的理论框架下对这一可能存在的新结构做了系统研究。本论文的研究结果包括两部分,现将它们概括如下:一、正负电子对撞机上五夸克态Pc（4380）的产生本文研究了以下两个Pc（4380）的产生过程:研究结果表明,在质心系能量为10.6 GeV（KEK B工厂）和91.2 GeV（Z玻色子共振能区）时,可能存在Pc（4380）产生的明显信号。在10.6 GeV能量下,过程（1）具有较大的散射截面（152.7 fb）,过程（2）的贡献可以忽略不计;在91.2 GeV能量下过程（2）的截面值约为300 fb,过程（1）仅贡献了约10 fb。此外,我们系统地研究了产生截面对强子化矩阵元、末态Pc散射角度、粲夸克对自旋、伴随产生的夸克对种类以及散射子振幅的依赖性。我们的研究结果表明,在正负电子对撞机上寻找隐粲五夸克态Pc是可行的。二、奇特强子态的质量谱及其性质本文系统研究了含有三个重夸克的五夸克态QQQqq的色磁能,得到了该体系的质量谱,对所有质量本征态的稳定性做了分析,发现由于夸克间没有提供足够的吸引导致这些本征态难以形成紧致的窄宽度五夸克态且均可发生重排衰变,这表明QQQqq系统更倾向于具有束缚较浅的分子态结构。我们还基于QQQqq体系的质量谱得到了所有基态三重重子QQQQ的质量上限。本文系统地研究了含有四种不同味道夸克的四夸克态系统q1q2q3q4的质量谱,发现该体系内部轻夸克间较强的相互作用引起了较大的色磁能劈裂,导致谱中较低本征态的质量低于相应的阈值介子质量之和,这表明该系统可形成窄宽度的紧致四夸克态,这些态具有通过实验寻找的价值。我们发现busd体系的质量高于实验所公布的X（5568）质量,这一结果不支持X（5568）的存在。此外,本文对多夸克态内部的等效吸引与排斥、有效夸克质量对强子环境的依赖和重排衰变的分支比等问题做了详尽的分析和讨论。
王坤坤[10]（2019）在《量子相干性及其在量子信息处理中的应用》文中进行了进一步梳理量子相干性,或者说量子态的相干叠加特性,是量子力学区别于经典世界的最基本的特征之一。它不仅是量子度量及纠缠制备的重要资源,也是量子光学、量子信息、固体物理、及热力学等中的一系列现象的物理本质。近年来,关于量子相干性下量子力学基本原理,如不确定原理、宏观实在性等已有大量的理论及实验研究。这些研究不仅加深了人们对量子世界的认识与了解,更促进了各种实验技术的发展。然而由于缺乏合适的理论描述及有效的实验技术,此类量子力学基本原理的实验验证依然存在一定漏洞。如何发展各类实验手段,设计有效无漏洞的实验方案,验证这些量子力学基本原理,不仅对完善量子理论有着重要意义,也为如何利用量子力学,实现量子信息处理走向实用化提供重要的技术支撑。本文在参量下转换制备的量子光源的基础上,利用线性光学体系,设计实验研究量子力学中的不确定关系及量子与宏观实在性的矛盾,且实验探讨纠缠辅助在噪声下量子度量中的应用,最后采用量子行走相干性演化模拟动力学量子相变并观测到拓扑斯格明子结构。具体内容简述如下:1).采用单光子下的投影测量在实验上证明了两种以加和形式更强的不确定关系。这种不确定关系克服了传统海森堡-罗伯森不确定关系式中,在某一个可观测量完全可以确定的情况下,另一个可观测量的测量不确定度完全不可确定的缺点。实验上以方差定义测量的不确定度,并在二维及三维量子系统下,采用投影测量,直接探测两不相容算符的不确定度。实验不仅证实了这两种更优的加和形式的不确定关系,同时还演示了一种任意三维幺正操作及投影测量的实验方法。2).在三维量子体系下,实验观测到了Leggett-Garg不等式的更大违背。经典宏观世界存在两种假设:宏观实在性及入侵性测量,遵循这两种假设的宏观世界满足LeggettGarg不等式,而其在量子力学中始终被违背,且一直被认为存在不等式的违背上界满足Tsirelson界限。实验上通过把系统的维度扩大到三维,采用理想负性测量,将测量结果的可能性由两种扩大到多种,观测到了超过Tsirelson界限的更大违背,充分显示了量子瞬时关联与空间关联的区别。3).实验实现模糊测量及清晰测量,探测到时间上无信号的Leggett-Garg不等式违背。主要介绍一种依托清晰测量及模糊测量下改进型的Leggett-Garg不等式,并在实验上实现模糊测量,探测到区别于经典情况下的不等式违背,排除了由时间上信号的传递导致Leggett-Garg不等式违背的可能性。而且,还在实验上探测到清晰测量及模糊测量都遵循时间上无信号的情况下的Leggett-Garg不等式的违背。这对验证无漏洞的宏观实在性具有重要意义。4).理论改进并实验验证了两类鉴证量子与经典的容错不等式。量子鉴证等式是宏观实在性的充分必要条件,然而在实际应用中,任何实验微扰都会导致此类等式被违背,给出错误的判断结果。本文以不等式的形式提出并实验验证了两种量子鉴证不等式,第一种采用盲测量得到不等式在量子系统下的最大违背随着系统维度的增加而增加,第二种不等式通过将测量替换为任意量子信道,观测到不等式的最大违背不随系统维度变化而改变且始终为1。两种不等式均能克服量子鉴证等式由实验误差导致的违背的缺点,更能体现态叠加的量子特性。5).在多种噪声下,实验证明纠缠可以抵抗噪声对量子位相测量中的影响。采用空间上分波复用的双层干涉仪,模拟多种量子噪声信道,同时实验演示在单指针及两指针纠缠的情况下,纠缠辅助在量子相位测量中的优势。实验基于光子及线性光学干涉仪实现,易于操作及控制,为实现一种抵抗量子噪声的位相测量提供一种重要的途径。6).在单光子量子行走中模拟多体拓扑系统的动力学淬火过程,系统地研究了淬火过程中的动力学量子相变,并测量了动力学拓扑序参量。通过将解耦多体费米子的量子淬火动力学演化过程转绘到单光子量子行走准动量基矢的相干淬火演化中,设计实验模拟了幺正演化、宇称-时间对称保持及破缺的非幺正演化,同时改变初始态为纯态及各种混态,对动力学量子相变过程进行了系统而又完整的实验刻画。这有助于进一步理解多体开放系统中的拓扑性质及动力学演化过程。7).在宇称时间对称性的动力学淬火演化中,实验上首次在量子行走中的动量时间空间中观测到斯格明子的存在。实验采用分步离散量子行走模拟不同Floquet拓扑相之间的淬火过程,并使用投影及干涉基测量的方式,重构不同时刻下系统态的密度矩阵,在宇称时间对称保持的幺正及非幺正演化过程中,观测到思科明子的存在。同时探测到当淬火过程发生在宇称时间对称破缺及相同Floquet拓扑相时,斯格明子的消失现象。这一工作不仅体现出量子行走应用在量子模拟中的强大性,也是首次在单光子实验中观测到二维拓扑斯格明子结构。总之,本论文的研究有利于人们进一步认识与了解量子相干性下量子力学中的不确定原理及宏观实在性,为划定量子与经典的边界提供一定的参考价值。在应用方面,强调纠缠在量子度量中抵抗噪声的重要作用。同时使用量子行走模拟动力学淬火过程,系统的研究了动力学量子相变,并首次在量子行走的动量时间空间中观测到斯格明子,这对于在基于多体拓扑系统的动力学淬火过程的研究中,发现新奇的物理现象模拟不同的拓扑结构有重要意义,同时,也有助于在未来以此开发新型的具有量子特性的光调控器件,为实现量子计算和量子模拟提供新的依据。
二、逆算符在Fock空间的性质及基本特征（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、逆算符在Fock空间的性质及基本特征（论文提纲范文）
（1）QCD求和规则对五夸克态若干性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 奇特强子态的实验研究进展 |
| 1.2.1 几个主要实验组的简单介绍 |
| 1.2.2 实验上奇特强子态的观测 |
| 1.3 奇特强子态的理论研究方法 |
| 1.3.1 组分夸克模型 |
| 1.3.2 色磁相互作用模型 |
| 1.3.3 介子交换和散射的方法 |
| 1.3.4 重夸克对称性 |
| 1.3.5 Skyrme模型和手征夸克孤子模型 |
| 1.3.6 QCD求和规则 |
| 1.4 奇特强子态的几种可能的解释 |
| 1.4.1 紧致多夸克态 |
| 1.4.2 分子态 |
| 1.4.3 胶球和混杂态 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 QCD求和规则 |
| 2.1 QCD求和规则 |
| 2.1.1 QCD求和规则研究强子态质量 |
| 2.1.2 QCD求和规则研究强子衰变 |
| 2.2 QCD求和规则中插入流的构造 |
| 2.3 唯象参数的选取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 底-奇异重子共振态(?)_b(6227) |
| 3.1 引言 |
| 3.2 底-奇异五夸克分子态的QCD求和规则 |
| 3.3 数值计算结果和讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 重味重子态Λ_Q和(?)_Q |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Λ_Q(1S,2S)和(?)_Q(1S,2S)的QCD求和规则 |
| 4.3 数值计算结果和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Ω_c重子激发态 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 粲五夸克态的QCD求和规则 |
| 5.3 数值计算结果和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 隐粲五夸克态的强子耦合常数 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 隐粲五夸克态的强子耦合常数 |
| 6.3 隐粲五夸克态强子耦合常数的QCD求和规则 |
| 6.4 数值计算结果和讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）二维多铁性材料的理论计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维材料概述 |
| 1.2 二维铁性材料 |
| 1.2.1 二维铁磁材料 |
| 1.2.2 二维铁电材料 |
| 1.3 多铁性材料简介 |
| 1.3.1 多铁性材料基本概念 |
| 1.3.2 二维多铁性材料研究现状 |
| 1.4 选题意义和目的 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论方法 |
| 2.1 第一性原理计算基本原理 |
| 2.1.1 基本近似 |
| 2.1.2 Hartree-Fock方程和自洽场(Self-consistent,SCF)方法 |
| 2.2 密度泛函理论(DFT) |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.4 交换关联能泛函 |
| 2.3 VASP计算软件包简介 |
| 参考文献 |
| 第三章 单层Sc_2P_2Se_6的铁电性及ScCrP_2Se_6的多铁性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 单层FeOOH由铁弹切换调控的铁电性和反铁磁性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 论文总结和展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 攻读硕士期间参与的项目 |
| 攻读硕士期间参加的会议 |
| 硕士期间获奖情况 |
| 附录: 攻读硕士期间发表的英文论文(原文) |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）二维拓扑材料的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 拓扑相 |
| 1.1.1 拓扑概述 |
| 1.1.2 整数量子霍尔效应 |
| 1.2 拓扑绝缘体 |
| 1.2.1 一阶拓扑绝缘体 |
| 1.2.2 高阶拓扑绝缘体 |
| 1.3 拓扑半金属 |
| 1.3.1 狄拉克半金属 |
| 1.3.2 外尔半金属 |
| 1.3.3 节点线半金属 |
| 1.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第2章 理论研究方法 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.1.2 Hatree-Fock近似 |
| 2.1.3 Hohenburg-Kohn理论 |
| 2.1.4 能量泛函 |
| 2.1.5 交换关联泛函 |
| 2.2 紧束缚模型 |
| 2.2.1 不考虑自旋自由度 |
| 2.2.2 考虑自旋自由度 |
| 2.3 Wilsonloop方法 |
| 2.3.1 一维体系的电偶极矩 |
| 2.3.2 二维体系的电偶极矩 |
| 2.3.3 二维体系的电四极矩 |
| 2.4 使用的软件 |
| 参考文献 |
| 第3章 二维γ-石墨炔中电四极拓扑绝缘体相 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.1.1 电四极拓扑绝缘体概述 |
| 3.1.2 六角晶格材料γ-石墨炔 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 体拓扑性 |
| 3.3.2 拓扑内在机制 |
| 3.3.3 边界拓扑性 |
| 3.3.4 端点拓扑性 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 旋转摩尔超晶格中的高阶拓扑相 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.2.1 紧束缚模型 |
| 4.2.2 结构弛豫 |
| 4.2.3 第一性原理方法 |
| 4.3 摩尔超晶格能带 |
| 4.4 TBG计算结果与讨论 |
| 4.4.1 能带结构 |
| 4.4.2 体拓扑性 |
| 4.4.3 边界拓扑性 |
| 4.4.4 端点拓扑性 |
| 4.5 TBBN计算结果与讨论 |
| 4.6 拓扑内在机制 |
| 4.7 实验观测 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 非点式对称图案化二维电子气中的多种拓扑半金属相 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 图案化二维自由电子气模型 |
| 5.3 二维非点式对称性晶格 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 能带结构 |
| 5.4.2 对称性分析 |
| 5.4.3 参数对能带的影响 |
| 5.4.4 狄拉克节点线的解析解 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）彩色数字图像的量子表示及加密算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 量子图像加密及解密 |
| 1.3 量子计算的相关概念 |
| 1.3.1 量子寄存器和量子逻辑门 |
| 1.3.2 量子并行性 |
| 1.3.3 量子态的显着特性和量子线路 |
| 1.3.4 量子测量 |
| 1.4 量子图像的研究进展及分析 |
| 1.4.1 量子图像表示模型的研究进展 |
| 1.4.2 量子图像处理操作的研究进展 |
| 1.4.3 量子图像加密算法的研究进展 |
| 1.4.4 量子图像密码系统的评价体系 |
| 1.4.5 存在的问题及分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 NCQI量子彩色图像加密算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本原理 |
| 2.2.1 耦合超混沌Lorenz系统 |
| 2.2.2 右循环移位算符 |
| 2.3 加密和解密算法 |
| 2.3.1 加密算法 |
| 2.3.2 解密算法 |
| 2.4 有效性验证、可靠性分析和安全性仿真 |
| 2.4.1 有效性验证和可靠性分析 |
| 2.4.2 安全性仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 QRCI量子彩色图像表示模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 QRCI量子彩色图像表达式 |
| 3.3 QRCI量子彩色图像的制备和精确检索 |
| 3.3.1 QRCI量子彩色图像的制备 |
| 3.3.2 QRCI量子彩色图像的精确检索 |
| 3.4 QRCI表达式的基本图像处理算符 |
| 3.4.1 颜色补码算符 |
| 3.4.2 颜色通道交换算符 |
| 3.4.3 位平面序反序算符 |
| 3.4.4 位平面序平移算符 |
| 3.4.5 位平面序交换算符 |
| 3.4.6 联合变换算符 |
| 3.4.7 对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 DQRCI量子双幅彩色图像加密算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本原理 |
| 4.2.1 DQRCI量子双幅彩色图像表示模型 |
| 4.2.2 DQRCI量子双幅彩色图像的制备 |
| 4.2.3 DQRCI量子双幅彩色图像的精确检索 |
| 4.2.4 DQRCI表达式的基本图像处理算符 |
| 4.3 加密和解密算法 |
| 4.3.1 加密算法 |
| 4.3.2 解密算法 |
| 4.4 有效性验证、可靠性分析和安全性仿真 |
| 4.4.1 有效性验证和可靠性分析 |
| 4.4.2 安全性仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）光学成像的纠缠傅里叶变换及分数压缩变换理论（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 量子光学表象的正态分布与IWOP方法 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 坐标测量算符的正态分布形式 |
| 1.3 从正态分布到坐标表象的建立 |
| <0|的正规排列形式的证明'>1.4 真空场|0><0|的正规排列形式的证明 |
| 1.5 从正态分布算符求谐振子本征函数 |
| 1.6 正规乘积算符内积分法求压缩算符--单模情形 |
| 1.7 正规乘积算符内积分法求压缩算符--双模情形 |
| 1.8 本章小结 |
| 第2章 相干态的导出与应用 |
| 2.1 正规乘积的性质 |
| 2.2 从复数形式的正态分布导出相干态表象 |
| 2.3 从相干态表象导出菲涅尔算符 |
| 2.4 菲涅尔变换的性质--量子刘维定理 |
| 2.5 相干纠缠态表象 |
| 2.6 反正规乘积排序 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 算符的Weyl编序和Weyl-Wigner对应规则 |
| 3.1 Weyl-Wigner对应规则 |
| 3.2 Weyl编序记号的引入 |
| <0|的Weyl编序'>3.3 真空算符|0><0|的Weyl编序 |
| 3.4 Weyl编序在相似变换下的不变性 |
| 3.5 用Weyl对应导出Wigner算符的相干态表象 |
| 3.6 Wigner函数 |
| 3.7 P-Q排序和Q-P排序 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 纠缠态表象 |
| '>4.1 两体纠缠态表象|η> |
| 的共轭表象|ξ>'>4.2 |η>的共轭表象|ξ> |
| 态的纠缠分析'>4.3 |η>态的纠缠分析 |
| 4.4 用纠缠态表象讨论双模压缩算符 |
| 4.5 纠缠态表象中的Wigner函数 |
| 4.6 纠缠态表象对应的Weyl变换关系 |
| 4.7 两个态的Wigner函数乘积在相空间中的积分 |
| 4.8 纠缠Wigner函数对应的上界 |
| 4.9 纠缠形式的Wigner算符的Weyl编序 |
| 4.10 Wigner函数在振幅衰减通道中的时间演化 |
| 4.11 本章小结 |
| 第5章 纠缠傅里叶积分变换的来源 |
| 5.1 傅里叶积分在光学中的实现 |
| 5.2 纠缠傅里叶变换的积分核的来源 |
| 5.3 纠缠傅里叶积分变换的定义及其性质 |
| 5.4 纠缠傅里叶变换与经典函数量子化的P-Q和Q-P排序 |
| 5.5 从P-Q和Q-P编序到Weyl编序 |
| 5.6 从Weyl编序到P-Q和Q-P排序 |
| 5.7 P-Q排序和Q-P排序的互换 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 量子光场中的单模纠缠傅里叶积分变换 |
| 6.1 单模Wigner算符的纠缠傅里叶积分变换 |
| 6.2 函数的纠缠傅里叶变换和其Weyl对应算符的矩阵元 |
| 6.3 利用纠缠傅里叶变换推导出分数压缩算符 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 量子光场中的双模纠缠傅里叶积分变换 |
| <η|ζ><ξ|和双模Wigner算符的纠缠积分变换'>7.1 联系|η><η|ζ><ξ|和双模Wigner算符的纠缠积分变换 |
| 7.2 纠缠态表象中双模算符的矩阵元与其Wigner函数的新关系 |
| 7.3 复分数压缩变换的推导 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 量子扩散通道中Wigner算符的演化规律 |
| 8.1 从经典扩散导出量子扩散方程 |
| 8.2 相干光场的扩散 |
| 8.3 Wigner算符在扩散通道中的演化 |
| 8.3.1 扩散通道中Wigner算符的演化方程 |
| 8.3.2 Wigner算符的演化——Weyl编序形式 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 本论文的主要创新点 |
| 9.2 下一步将开展的研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）自旋系统中的拓扑相变研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 相位因子和几何相位 |
| 1.2 多体系统及相变 |
| 1.3 量子信息:物质和相互作用的源起 |
| 1.4 拓扑量子计算 |
| 1.5 本论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 拓扑相变之管窥蠡测 |
| 2.1 量子统计基础 |
| 2.1.1 量子力学的基本概念 |
| 2.1.2 Wick定理 |
| 2.1.3 密度矩阵 |
| 2.1.4 量子统计初探 |
| 2.2 相变理论管窥 |
| 2.2.1 相变及其分类 |
| 2.2.2 序参量和局域涨落 |
| 2.3 拓扑相变蠡测 |
| 2.3.1 物理上的拓扑概念 |
| 2.3.2 Berry相位和Chern数 |
| 2.3.3 拓扑纠缠熵和纠缠谱 |
| 2.4 常用数值方法 |
| 2.4.1 精确对角化 |
| 2.4.2 量子蒙特卡罗 |
| 2.4.3 密度矩阵重整化群 |
| 2.4.4 张量重整化群方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 一种计算Berry相位的新方法 |
| 3.1 实对称矩阵描述的二能级系统的Berry相位普适计算 |
| 3.2 无自旋SSH模型的Berry相位 |
| 3.3 一维量子反常霍尔绝缘体的Berry相位 |
| 3.4 二维量子反常霍尔绝缘体的Chern数 |
| 3.4.1 非平庸Chern数的判据 |
| 3.4.2 Chern数的相图 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 一维Ising模型中的拓扑相变 |
| 4.1 一维情况下自旋系统和费米子系统的等价性 |
| 4.2 一维横场Ising模型的量子相变 |
| 4.3 一维横场Ising模型的拓扑相变 |
| 4.4 一维纵场Ising模型的拓扑相变 |
| 4.4.1 基于Wick定理的平均场近似 |
| 4.4.2 一维纵场Ising模型的解析结果 |
| 4.4.3 一维纵场Ising模型的Berry相位 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 一维XXZ模型中的拓扑相变 |
| 5.1 MPS算法介绍 |
| 5.1.1 MPS算法中的张量运算 |
| 5.1.2 基态求解 |
| 5.1.3 算符期望值求解 |
| 5.2 一维纵场XXZ模型中的Berry相位 |
| 5.2.1 一维纵场XXZ模型 |
| 5.2.2 其Berry相位及拓扑相图 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）纠缠光子源的制备及其在量子信息中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 量子信息基础知识和纠缠光子源的制备技术 |
| 2.1 量子信息基础知识 |
| 2.1.1 量子比特与量子门 |
| 2.1.2 密度算符与信息距离度量 |
| 2.1.3 量子密钥分发协议与不可克隆定理 |
| 2.1.4 基础量子算法简介 |
| 2.2 纠缠光子源的制备技术 |
| 2.2.1 单光子源与纠缠光子源 |
| 2.2.2 自发参量下转换和相位匹配技术 |
| 2.2.3 制备纠缠光子源的优化方法 |
| 2.2.4 纠缠光子源的典型应用——量子隐形传态 |
| 第三章 实验实现单光子避错编码方案 |
| 3.1 几种典型的量子避错编码方案 |
| 3.2 使用无退相干子空间实现避错编码 |
| 3.3 实验装置和测量 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 使用单光子系统对PT对称动力学的量子模拟 |
| 4.1 一般PT对称哈密顿量 |
| 4.2 PT对称系统在量子计算框架下的理论描述 |
| 4.3 幺正算符U_i的实现 |
| 4.4 实验装置和测量结果 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 测量结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 利用纠缠光子源实现量子信息的应用方案 |
| 5.1 基于腔-量子点系统实现纠缠纯化和纠缠浓缩 |
| 5.1.1 腔-量子点系统的非互易性传输 |
| 5.1.2 利用非互易性构建宇称校验门(PCG) |
| 5.1.3 基于非互易性实现纠缠纯化 |
| 5.1.4 基于非互易性实现纠缠浓缩 |
| 5.1.5 纠缠纯化和纠缠浓缩的可行性数值模拟 |
| 5.2 基于交错Kerr非线性实现无限步二维量子行走 |
| 5.2.1 交叉Kerr非线性和光子轨道角动量 |
| 5.2.2 无限步二维量子行走的理论描述 |
| 5.2.3 二维量子行走的数值模拟 |
| 5.2.4 无限步二维量子行走的可行性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（9）重味奇特强子态的产生及谱学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 标准模型和强子结构理论 |
| 1.2 奇特强子态 |
| 1.3 论文的内容安排 |
| 第二章 奇特强子态相关的研究方法 |
| 2.1 量子色动力学及其有效理论 |
| 2.1.1 格点QCD |
| 2.1.2 QCD求和规则 |
| 2.1.3 NR.QCD因子化方法和重夸克极限 |
| 2.1.4 手征微扰理论和大N_c极限 |
| 2.2 基于夸克模型的研究方法 |
| 2.2.1 朴素的夸克模型 |
| 2.2.2 组分夸克模型 |
| 2.2.3 色磁相互作用模型 |
| 2.2.4 ~3P_0模型与耦合道效应 |
| 2.3 强子化过程的相关处理 |
| 2.3.1 部分子碎裂 |
| 2.3.2 色蒸发模型CEM和长程矩阵元 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 正负电子对撞机中隐粲五夸克态的产生 |
| 3.1 P_c态简介 |
| 3.2 伴随胶子的P_c产生截面 |
| 3.2.1 散射振幅与产生截面 |
| 3.2.2 相关参数与截面值 |
| 3.3 伴随正反夸克对的P_c产生截面 |
| 3.3.1 散射截面的计算 |
| 3.3.2 数值结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 奇特强子态的色磁谱及其性质 |
| 4.1 三重五夸克态QQQqq的色磁谱及其性质 |
| 4.1.1 三重五夸克态的波函数 |
| 4.1.2 色磁相互作用矩阵 |
| 4.1.3 参数选择与数值结果分析 |
| 4.2 包含四种味道夸克的四夸克态 |
| 4.2.1 质量谱和波函数 |
| 4.2.2 数值分析 |
| 4.2.3 体系稳定性的考察 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 五夸克态产生计算中的相关公式 |
| 附录B 末态三体相空间的整理 |
| 攻读博士学位期间的研究工作 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）量子相干性及其在量子信息处理中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 利用线性光学系统实现量子信息处理的基本技术 |
| 2.1 量子态的制备 |
| 2.2 幺正操作的实现 |
| 2.3 量子测量及量子态层析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 实验验证更强的任意两个不相容算符之间的不确定关系 |
| 3.1 理论基础 |
| 3.2 实验验证 |
| 3.2.1 三维系统下的实验验证 |
| 3.2.2 二维系统下的实验验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 量子世界与宏观实在性 |
| 4.1 Leggett-Garg不等式的实验验证及高维系统下更强的违背 |
| 4.2 模糊测量下无信号Leggett-Garg不等式的违背 |
| 4.2.1 模糊测量及其实验实现 |
| 4.2.2 清晰测量及模糊测量下的Leggett-Garg不等式 |
| 4.3 容错量子鉴证 |
| 4.3.1 量子鉴证等式 |
| 4.3.2 容错量子鉴证不等式 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 纠缠辅助的量子度量 |
| 5.1 噪声下纠缠辅助提高量子Fisher信息 |
| 5.2 偏振路径纠缠态制备及噪声信道的实验实现 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 量子过程层析及量子Fisher信息 |
| 5.3.2 位相估计测量 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 量子行走模拟量子动力学淬火下的拓扑性质 |
| 6.1 量子行走模拟动力学量子相变 |
| 6.1.1 幺正演化下的动力学量子相变 |
| 6.1.2 非幺正演化下的动力学量子相变 |
| 6.2 量子行走下时间动量空间中的斯格明子结构 |
| 6.2.1 量子行走下不同相区间淬火宇称时间对称保护的斯格明子结构 |
| 6.2.2 同相区间淬火及宇称时间对称破缺下量子行走中的斯格明子结构 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间所取得的科研成果及参与的科研项目 |
四、逆算符在Fock空间的性质及基本特征（论文参考文献）
- [1]QCD求和规则对五夸克态若干性质的研究[D]. 王慧娟. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]二维多铁性材料的理论计算研究[D]. 冯旭坤. 山东大学, 2021(09)
- [3]二维拓扑材料的理论研究[D]. 刘冰. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]强相互作用系统的对称性及其破缺[J]. 刘玉鑫. 原子核物理评论, 2020(03)
- [5]彩色数字图像的量子表示及加密算法研究[D]. 王玲. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]光学成像的纠缠傅里叶变换及分数压缩变换理论[D]. 张科. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [7]自旋系统中的拓扑相变研究[D]. 廖懿. 国防科技大学, 2020(01)
- [8]纠缠光子源的制备及其在量子信息中的应用研究[D]. 高伟超. 北京邮电大学, 2020(01)
- [9]重味奇特强子态的产生及谱学研究[D]. 刘雨男. 山东大学, 2019(02)
- [10]量子相干性及其在量子信息处理中的应用[D]. 王坤坤. 东南大学, 2019(05)