一、量子算符的次序(英文)（论文文献综述）
张昱超[1]（2020）在《基于非退相干子空间的量子计算》文中认为量子计算,作为二十一世纪中的一项新热门技术,无论是在计算速度还是计算能力方面,它都是明显优于经典计算机。但是,量子计算在处理量子信息的过程中,相应的量子系统需要保持一种稳定的相干性,而这种相干性会因为量子体系与环境之间发生不可避免的相互作用而受到破坏。所以,如何创造一个无消相干子空间以克服消相干的影响已成为制造量子计算机的关键之一。本文主要研究了两种无消相干子空间:绝热子空间和芝诺子空间,我们首先介绍了基于绝热理论的和乐量子计算,当量子系统经过一个绝热演化的周期后,将获得一个仅依赖于演化路径而与系统的演化速度无关的几何相位。并且,该几何相可以是阿贝尔或者是非阿贝尔的,取决于能量本征态的简并度。虽然几何相能够消除对系统控制时所带来的影响,但是绝热演化的过程是非常漫长的,这样会增加系统自发辐射和退相干的概率。为了消除这方面的不足,我们先利用连续投影测量的方法研究了芝诺动力学,并总结出获取芝诺子空间的三种方法。同时,我们也展示了绝热演化和芝诺动力学之间的等价性,这就意味着但凡通过绝热演化获得的和乐量子计算,我们总能相对应地用芝诺动力学的方法来实现它。最后,我们利用芝诺动力学设计了一些实现量子门的方案,为进一步实现通用量子计算机提供了新途径。另外,我们在第三章中介绍了几何相的电磁对偶性,发现了在双四维矢势下,与A-C效应构成电磁对偶的是HMW效应,并在第四章梳理芝诺动力学的知识体系过程中,在一定程度上展示了数学作为一门工具在物理研究过程中的作用之大,它们的关系非常精妙!
赵美玉[2]（2020）在《复合系统的线性响应及其应用》文中研究指明近年来,响应理论因其在生物物理学、纳米物理、凝聚态物理等多方面的广泛应用而引起了人们极大的兴趣。1957年,日本物理学家Ryogo Kubo对响应理论进行了研究,他推导出了系统力学量随微弱外加场的变化。因为外加场很弱,所以系统的基本性质几乎不会变,但力学量会随外加场而变化。该变化可以展开为外加场的级数形式,该级数一次项的系数称为系统对外场的响应系数,这个理论叫线性响应理论。响应系数通常是依赖于时间的,它通过傅里叶变换给出极化率。极化率虚部对频率的依赖关系图像具有固定的线宽,系统的能谱结构可以通过这个线宽求解出来。因此通过测量极化率可以间接地获得系统的信息。本文的主体部分提出了复合系统的线性响应理论,并将其应用到简单的复合系统。复合系统的响应问题由来已久,很多学者都对其进行了研究,但大家关注的大都是复合系统的整体。在本文中,我们关注的则是复合系统中的子系统。我们考虑的复合系统是由两个简单的子系统构成。本文将研究对子系统1施加微扰时,子系统2产生的响应。我们将以极化率为例展开研究。基于Kubo公式,我们首先推导了子系统2极化率的表达式,由于极化率的虚部对频率的依赖关系对研究更有意义,所以本文将极化率的实部和虚部分离,得到极化率虚部的表达式,结果发现子系统2极化率的虚部对能量的依赖关系可以表示成?函数的形式。为了更加直观地展示上述结论,我们把该理论应用于两个耦合的二能级系统,给出了其子系统2极化率虚部对频率?的依赖关系,在不同的温度参数?和耦合强度参数?下,分析了其能谱线特点。结果发现,极化率虚部图像峰值所在的位置恰好是能级差,该差值只跟耦合强度有关。我们的结果为复合系统的相干操控提供了理论支持,它在量子信息处理和统计物理中具有潜在的应用。本文研究的系统是不含时的,在本文基础上继续研究含时复合系统的响应是我们下一步的工作。
乔琛凯[3]（2020）在《暗物质直接探测实验中相关的原子物理过程研究》文中研究说明暗物质问题是当今粒子物理学、天体物理学、天文学、宇宙学中的重要研究课题之一。目前,越来越多的天文学证据表明宇宙中存在大量不发光的暗物质。因此,对暗物质进行直接探测,是意义重大且迫在眉睫的事。暗物质直接探测实验主要是通过收集暗物质粒子与探测器原子散射之后产生的电离、闪烁光、热信号等,来探测暗物质粒子。在探测实验中所采用的探测器处在原子环境中,存在各种各样的原子物理过程。在暗物质探测实验中,了解探测器中的原子物理过程起着至关重要的作用。原子物理过程不仅仅对暗物质探测实验的本底分析十分关键,它们还能开辟新的实验探测通道,来探测未知的暗物质粒子。因而,研究这些原子物理过程对暗物质直接探测实验的影响,十分必要。在这篇学位论文中,根据暗物质直接探测实验的需求,选取两个典型的原子物理过程进行研究,它们是原子康普顿散射过程以及微小电荷粒子对原子的电离过程。其中,原子康普顿散射是暗物质直接探测实验中重要的X射线和伽马射线本底,研究原子康普顿散射可以有助于分析暗物质探测实验的本底过程。微小电荷粒子是超越标准模型理论中预言出的一类亚原子新粒子,带有非常微小的电荷。微小电荷粒子对原子的电离过程,是实验上探测微小电荷粒子的通道,研究这一过程,可以有助于从实验上来寻找微小电荷粒子,并限制其物理参数。在原子康普顿散射的研究中,本文利用相对论冲量近似方法,研究了 Si、Ge、Ar、Xe等原子的康普顿散射过程,这些元素构成暗物质直接探测实验的探测器材料。本文计算并分析了原子康普顿散射的散射函数,并研究了康普顿散射过程的微分截面以及康普顿散射能谱。在计算中,为了考虑相对论效应的影响,本文用全相对论的Dirac-Fock理论以及多组态Dirac-Fock理论来得到原子的基态波函数。这些理论计算结果显示,对低能量转移或低动量转移的康普顿散射过程,原子多体效应对康普顿散射有较大影响。未来,我们将通过实验来验证这些理论计算结果。除此之外,在原子康普顿散射的研究中,本文还对相对论冲量近似的算法进行了改进,并与之前的相对论冲量近似标准算法进行了对比。利用改进的相对论冲量近似算法,可以从数值上对Roland Ribberfors等人的相对论冲量近似标准处理方法中采用的某些简化近似进行检验。理论计算结果显示:当末态光子能量靠近“康普顿峰”区域时,Roland Ribberfors等人采取的近似才是合理的;当末态光子能量远离“康普顿峰”时,Roland Ribberfors等人的某些近似不再成立。通过与散射矩阵方法的结果以及实验测量对比,表明在远离“康普顿峰”区域,改进的相对论冲量近似算法仍然不够精确。这是由冲量近似方法本身的局限所导致的:冲量近似中,量子多体效应仅仅表现在电子运动学上,在散射的动力学过程中考虑得不充分。未来,将开发更新的方法,对康普顿散射进行更深入的研究。在微小电荷粒子的研究中,本文成功地将计算原子康普顿散射的相对论冲量近似方法,应用于微小电荷粒子对原子电离过程中。本文推导了理论公式并进行数值计算,并将结果与自由电子近似、等效光子近似等方法进行了对比。具体地,本文计算了微小电荷粒子对Ge、Xe原子电离的微分截面,还对进入探测器中该反应的事例数进行了估计。根据对探测器中反应事例数的估算,可以预言:在未来的探测实验中,假定探测器能量阈值可以达到100 eV,探测器本底水平可以达到0.1 count/kg·keV·day,可以将暗物质粒子微小电荷的探测灵敏度提高到δχ～10-8量级,并将中微子微小电荷的探测灵敏度提高到δv～10-12量级。
张亚洲[4]（2019）在《面向多模态情感分析的类量子交互模型》文中研究表明随着社交网络的迅速发展,越来越多的用户习惯于通过文本、图像、视频等多种媒体形式分享自己观点,参与其他用户的互动交流。挖掘并捕捉其中蕴含的主观性信息对于舆情分析、市场营销与投资预测等具有重大意义。因此,多模态情感分析已经成为人工智能领域的核心研究课题之一,引起学术界和工业界的共同关注。然而,研究界对交互特性的理解尚未明确与深入,建模交互的研究方法相对简单,以经典概率理论为基础的传统方法在交互建模方面还存在一些局限,如何准确且全面地建模多模态文档中的复杂交互成为困扰该领域的关键性难题。为了解决这一难题,本文从社交平台上的主观性文档（文本与图像）出发,分别对多模态情感分析中位于不同层面的三种典型交互子问题展开了研究,建立起一套完整的多模态类量子交互建模理论体系,并发展出相应的类量子多模态交互模型。本文主要的内容和创新点如下:1.模态内的词项交互问题,即单词之间、像素之间的相互关联与交互。针对该问题,本文提出一种多模态类量子语义表示模型与一种类量子情感表示模型。对于文本,将每个单词视作量子概率空间中的基本事件,表示为投影算符（projector）。而组合词或情感短语被视作量子事件的叠加态,形式化为投影算符的交互组合。通过这种方式,文档形式化为投影算符的序列,运用最大似然估计方法训练出密度矩阵,最终表示该文档。类似地,对于图像,根据像素点提取尺度不变特征变换（SIFT）特征,构建视觉单词词典,将每个视觉单词视作量子基本事件,表示为投影算符,统一封装到图像对应的密度矩阵。相比于向量表示,密度矩阵能够编码（视觉）单词的概率分布,计算（视觉）单词的二阶相关性,捕捉词项间的交互。2.模态间的决策交互问题,即文本决策结果与图像决策结果之间的干涉。针对该问题,本文提出一种量子干涉理论启发的多模态决策融合方法。对于多模态情感分析任务,不同的模态纠缠在一起共同表达作者的情感,它们会同时影响用户对情感的决策判断,表现为决策融合过程中的交互干涉现象。本文将多模态情感分析类比为量子双缝干涉过程,将用户的认知状态视作文本情感与图像情感的叠加态,采用波函数形式化描述,从而推导出新颖的多模态决策融合方法。该方法通过引入干涉项去建模多模态之间的决策关联。3.模态外的话语上下文交互问题,即文本会话中话语上下文之间的影响与交互。针对该问题,本文首先建立并开源一个高质量的文本会话情感数据集,用以促进交互式情感分析领域的发展。其次,本文提出一个上下文交互式长短期记忆网络。主要特点是在文本会话情感分析任务中,阐述交互动力与聊天会话的关联性,定义了上下文交互的多维特性,即理解、可信度和影响。本文修改标准长短期记忆网络结构,将这三种特性融入其中,使其显式地学习文本会话情感分析中的上下文交互动力。最后,本文提出一个类量子上下文情感交互网络模型。该模型通过一个基于密度矩阵的卷积神经网络提取文本特征,作为其输入。随之提出一个量子测量理论启发的强弱影响力模型,捕捉话语流之间的强、弱交互,并将他们融入到每个长短期记忆网络输出门中,获得最终的情感预测结果。4.多模态会话聊天中的全面交互问题,包含以上三种典型子交互问题。针对该问题,本文糅合以上三种理论模型,建立起一套完整的多模态类量子交互建模理论体系,发展出相应的类量子多模态交互网络框架。具体而言,该框架以多模态类量子表示模型提取文本与图像特征,以量子测量理论启发的强弱影响力模型捕捉话语间上下文强、弱交互,以量子干涉启发的多模态决策融合方法合并文本与图像决策结果,获得最终情感识别结果。该框架能够同时建模模态内（词项）交互、模态间（决策）交互与模态外（话语上下文）交互。综上所述,本文的研究成果有助于加深对复杂交互的认识,为多模态交互式情感分析领域的发展提供新鲜的理论,具有重要的科研意义与社会价值。
王锐[5]（2019）在《量子处理器架构的设计与仿真研究》文中进行了进一步梳理由于物理工艺存在极限,传统计算机的运算速度不可能无限提升。量子计算为解决海量数据处理的瓶颈带来了新希望。量子计算机能基于量子物理规律进行量子计算,利用量子的叠加性和纠缠性可实现并行处理海量数据。它在大数质因子分解、无序搜索等问题上能获得远高于经典计算机的加速,具有巨大的应用潜力。然而目前量子计算机尚处于初步研究阶段,对于如何构建量子计算机体系仍未有成熟的方案。量子处理器是量子计算机执行量子算法的核心单元,其架构的差异对量子资源利用率和计算精度有很大影响。本文在前人对量子处理器的研究基础上,探索了实现通用量子计算的方案,提出了一种在混合量子计算体系下的量子处理器架构。主要工作如下:首先,本文分析了量子线路模型、量子总线模型和基于测量的量子计算模型的特点。在此基础上,将经典中央处理器结构的概念拓展至量子处理器,建立了一种基于三总线可编程架构的量子处理器模型。该量子处理器在经典计算机控制下进行工作,两者构成混合量子计算体系。接下来,以Grover搜索算法作为仿真实例,用所建立的量子处理器架构实现该量子算法,采用一种量子程序语言Q#对该实现过程进行软件仿真。仿真结果展示了Grover算法的搜索成功率与迭代次数、目标解占整个搜索空间比例的关系。仿真结果与理论的一致表明了所建立的量子处理器架构的可行性。最后,针对经典计算机无法模拟量子计算特有的并行性问题,本文采用FPGA平台对所提处理架构进行硬件仿真。为了体现FPGA仿真对于量子算法改进和优化的优越性,在前面对以Grover算法作为实例进行软件仿真的基础上,在此选择了以Grover算法的扩展算法作为仿真实例。首先经过比较,本文选用串并行结构作为本次硬件仿真的框架,在该框架的基础上提出了一种适用于广义Grover算法的FPGA仿真框架。通过仿真,得出了一定范围内所有旋转相位因子值所对应的算法搜索成功率和搜索步长。并且给出了仿真过程中量子比特数目所对应的完成一次搜索的仿真时间、以及消耗的逻辑资源。该结果表明所提仿真框架能够在不消耗过多逻辑资源的情况下,经过极短的运行时间便能得出所有算法改进策略的仿真结果,相较于计算机软件模拟的方式具有突出的优势。从硬件仿真的角度验证了所提量子处理架构是可行的。
赵东翔[6]（2019）在《Bethe-Salpeter方程到薛定谔方程》文中研究说明本文主要研究把描述电子偶素（e-e+束缚态）的Bethe-Salpeter（BS）方程约化到Schr?dinger方程,得到Schr?dinger方程势能的相对论修正。其中BS方程是基于量子场理论,用于描述二粒子束缚态的方程。它满足相对论性要求,是协变的。Schr?dinger方程基于量子力学,不满足协变性要求。约化BS方程到Schr?dinger方程,必然要做一些近似,这些近似会破坏BS方程的协变性。本文所做近似只有一个,即瞬时近似。该近似是把对应于势能的BS方程kernel由四维化为三维的一种方法。本文以处于0-+束缚态的电子偶素为具体研究对象。由0-+束缚态电子偶素具有的对称性,4×4矩阵形式的BS波函数最终可以只由四个基展开,得到标量波函数。文中给出了标量波函数之间的关系。约化BS方程到Schr?dinger方程求得势能的优点在于约化过程只用了瞬时近似,其余推导都是严格的,误差来源清楚。由于得到的势能有着解析的表达式,所以可以展开到任意阶。本文通过约化BS方程到Schr?dinger方程得到了势能的相对论修正。势能的最低阶是库仑势,这与量子力学是一致的。把势能的一阶修正与量子力学框架下势能一阶修正的Breit potential对比,可以发现二者有些项是相同的,有些项不相同。
詹翔[7]（2018）在《基于线性光学的量子态的制备、演化及测量》文中研究表明量子信息科学是利用量子力学的基本原理来实现超越经典信息技术的解决信息处理问题的一门科学。量子科学中发展起来的技术同时也为量子力学中基本原理的研究提供了方法。在众多量子信息的物理实现体系中,光子体系由于具可精确操控和长时间相干保持等特性,是一种有巨大前景的物理体系。本文中,我们研究了基于自发参量下转换过程产生的量子光源和线性光学元件的量子实验技术。本文介绍了基于线性光学的量子态的制备、演化和测量技术。本文包含基于相应技术的量子信息处理过程的物理实现和量子力学基本原理验证这两大方面的工作。本文实现了包括量子模拟和量子计算在内的多个量子信息处理过程。我们制备了双光子偏振纠缠态并成功地模拟了Ising自旋链基态的动力学行为,为未来量子信息科学与凝聚态物理的结合打下了基础。我们制备了单光子偏振和路径混合编码的高维量子态,并通过高维矩阵的分解实现了基于连续时间量子行走的搜寻中心算法,为基于单光子高维量子演化实验提供了明确的途径。我们实现了非幺正的离散时间分步量子行走,并且直接测量到了系统的拓扑数、观测到了边界态、研究了拓扑性质对微小微扰的鲁棒性,为后续研究非幺正量子动力学过程中的拓扑性质奠定了基础。我们实现了双光子偏振量子比特空间的排序操作并成功地演示了通过量子算法实现比经典算发更快地判断排序的宇称性质,为其他基于多光子的量子研究提供了方法。本文研究了量子力学中的互文性及其与非定域性的关系。我们通过量子比特旋转和双值部分投影测量的组合实现了不扩展量子比特系统维度的正算子测量,并在单光子偏振量子比特系统中观测到了广义互文性不等式的违背,从而严格地在最小量子体系中观测到了互文性的存在,也为大量需要正算子测量的应用提供了全新的方法。我们制备了编码在单光子偏振和路径自由度上的三能级体系,并通过对量子态的基旋转实现了不同上下文中两个测量的同时测量。实验观测到了互文性熵不等式的违背,从而首次以熵的形式确定了局域系统中的互文性关系,且首次在局域系统中观测到了信息的亏损,为研究量子力学与互文性实在论之间的矛盾点亮了新的曙光。我们制备了一个二维体系与三维体系纠缠的复合体系来研究量子非定域性,同时又可以利用其中的三维子体系研究互文性。实验通过测量-本征态重新制备-测量的方式实现了该三维体系中两个测量的先后测量,并通过对Bell不等式和KCBS不等式的测量观测到了量子系统中非定域性与互文性之间的强单婚性关系。实验结果意味着可能存在一种更基本的量子资源,而量子纠缠只是这种资源的一种特殊形式,同时也为进一步的研究这种更基本的量子资源提供了方案。
吴卫锋[8]（2018）在《量子光学新的热真空态的构建与应用》文中研究指明量子光学是量子力学与经典光学交叉发展的一门学科,它是20世纪中后期才发展起来的,距离现在不过60年,它首先是由汉伯里布朗-特维斯（Hanbury Brown-Twiss）通过光场强度实验和量子统计的研究而确立的。众所周知,光场的相位和强度分别显示了光的波动特性和量子统计性质。量子统计理论就是研究光场与微观物质相互作用过程的统计方法,以探索新量子光场的非经典性特征。可以说,光场的量子统计理论是量子光学的核心理论。由于自然界中的绝大多数系统都处在热环境中。因此,系统的激发与退激发过程必然受到系统与热环境间能量交换的影响。热环境的存在既可为量子系统提供了一定数量的激发量子,也可使系统耗散。根据量子统计理论,混合态的密度矩阵p可用来描述热平衡下的某一量子态|ψ〉,量子系统某一物理量A的期望值就等于矩阵ρ和A乘积的求迹——系综平均。但是实际上,系综平均的计算比较繁琐与困难。为了以方便地研究处在热环境下的物理系统,1975年,Takahashi和Umezawa（TU）提出了热场动力学理论,他们引入一个“虚拟”的自由度,并提出热真空态的概念,将非零温度T下量子平均值的计算转化为等价的纯态的期望值的计算,其代价是量子系统的自由度会加倍。但是TU的理论仅仅只给出了对应混沌光场的热真空态,且方法仍处在初级阶段。本文采用有序算符内的积分技术（英文缩写为the technique of IWOP）提出构造热真空态的新方法,在扩展空间中部分求迹理论的基础上,对复杂量子系统构造相应的热真空态。它的优点有:1)力学量的系综平均的计算就可转化为纯态下的期望值的计算,这极大地方便了我们研究新光场的非经典特征。2)热真空态的构建能体现量子系统与热环境的量子纠缠,尤其用它来研究系统在激光通道、扩散通道、衰减通道等各种量子通道中的演化;3)用热真空态可以方便的计算量子系统的熵及熵变。4)热真空态的引入有利于在理论上发现新光场。为了揭示光的本质,理论上需要构建新的光场,并在实验上实现它,然后分析它的特性。例如,上世纪60年代制备的激光场相对于混沌光是新的光源,属于相干态,研究相干态的性质使得人们认识到激光的相干性和泊松（Poisson）分布。70年代出现了压缩光,呈现了反聚束效应、亚泊松分布等非经典性特征,可见,构建不同的新光场有利于发现光的本性,是十分有物理意义的工作。本文构建了若干新型的量子力学光场,并求出了其热真空态,分析了其主要的非经典性特征,丰富了量子光学的内容。具体内容如下:1、介绍了Weyl变换和Weyl对应,并给出了Wigner算符的Weyl编序形式,利用纯相干态的Weyl编序形式|z><z|=2:e-2（a+-z*）（a-z）:,首次发现了光场相算符的Weyl-Wigner经典对应。2、构建了一种高斯增强混沌光场,通过部分求迹和IWOP技术,求出了它的热真空态。研究了高斯增强混沌光场的统计性质,并计算了光子数分布、量子涨落,二阶相干度。3、构建了单模l-光子增加双模压缩真空态,即Clb*/S2（λ）|00〉,其中S2（λ）=exp[λ（a*b*-ab）]是双模压缩算子,C,是归一化常数,并探讨此新光场的量子统计性质。结果表明,光场呈现出聚束效应。4、以振幅阻尼通道的密度算符解的克劳斯形式为基础,探讨平移热态作为热态和相干态的中间态—在这衰减通道中的演化规律。结果表明,平移热态在振幅衰减通道中仍然保持指数衰减混合热态,该通道中光子数衰减和Wigner函数的演化都与高斯混合噪声M和相空间中的位移d直接相关,而其熵的演化仅依赖于混合噪声M。5、引入热纠缠态表象,求解了压缩热库中受线性共振力影响的阻尼谐振子的密度算符演化的主方程,其解可以写成Kraus算符无穷和形式。指出了阻尼和热噪声可以破坏压缩热库中初始相干态的相干性,使其演化为复杂的混合态。6、求出了对应于介观量子化RLC电路密度算符的热真空态,然后用它分别计算介观电路各元件上的平均能量。并提出了一种计算量子熵的新方法,即以S=-K〈φ（β）|In ρ|φ（β）>代替传统的公式S =-kTr[ρIn ρ],求出了介观RLC电路密度算符对应的熵。
周攀[9]（2017）在《新型二维拓扑材料及其物理性质的第一性原理研究》文中提出石墨烯和量子自旋霍尔材料在实验上的成功制备为二维拓扑材料的兴起提供了必要条件。在本论文中,我们主要关注四类二维拓扑材料的设计及其物理性质:二维拓扑绝缘体、量子反常霍尔效应、valley极化的反常霍尔效应和二维拓扑半金属。二维拓扑绝缘体,又名量子自旋霍尔绝缘体,由于其边界存在着无耗散的边界态而受到了广泛的关注。这种边界态就像两条高速公路,它的存在为未来无耗散微型纳米器件提供了优选材料。同时,这种边界态受时间反演对称保护,因此他能很好的抵抗非磁性杂质或者缺陷的扰动。在自旋轨道耦合和时间反演对称破缺的综合作用下,某些材料能够实现一种特殊的霍尔效应:量子反常霍尔效应。它的特点是在没有外加磁场的情况下,材料的边界仍然存在无耗散的边界态。电子在这些通道里面传输不会相互碰撞,互不干扰,这种特殊的霍尔效应为未来低功耗的电子器件提供了一个新的方向。反常量子霍尔效应迄今都是在铁磁Chern数绝缘体中实现的,本论文提出了一类反铁磁Chern数绝缘体,并在该系统中预测了反常量子霍尔效应的存在。除了经典的电荷和自旋,电子的valley自由度最近吸引着人们的注意。相比于传统的自由度,valley因为其独特的优势而可能成为下一代电子器件中的重要部分,现在人们把所有利用valley这以自由度的所有现象统称为valley电子学。由于不同的valley在倒空间中一般距离比较远,因此它们之间的耦合一般非常弱,这就使这种自由度能够很好地抵抗外来的变形势和低能声子地干扰,我们准对锗烯中的valley极化的调控进行了系统的研究。另外,我们针对二维单层材料B2C中的拓扑半金属态开展了相关的研究,获得的成果如下:1.我们提出来一类新型的量子自旋霍尔材料:双层六角晶格Tl M（M为N、P、As或Sb）。第一性原理分子动力学的结果表明在800K的温度下,这类二维材料的晶格仍然没有发生很大的变形,结合声子谱的分析,我们证实了这类二维材料的动力学和热力学稳定性。详细的电子结构计算表明这种特殊的拓扑电子态来源于M原子的（?）和px,y这两类轨道之间的反转。与传统的拓扑绝缘体不同,这种p-p能带之间的反转不依赖于自旋轨道耦合。并且如果只考虑这两类轨道的话,我们可以将该材料等效为双层三角晶格,该类拓扑材料属三角晶格下p-p能带反转型拓扑绝缘体。更值得一提的是,这种拓扑现象能够很好的抵抗材料应变的扰动。在考虑自旋轨道耦合的情况下,TlSb的局域体带隙可以达到550 meV,这就确保了这种拓扑现象可以在室温下存在。由于我们提出来的Tl M表面原子处于同一平面上,并且与六角氮化硼的晶格匹配得比较好,因此这两类材料可以与六角氮化硼形成异质结,这为未来这类拓扑材料室温拓扑边界态的探测铺平了道路;2.以二维过渡金属卤化物作为代表材料,我们证实量子反常霍尔效应能够在反铁磁材料中实现,只要材料的时间反演对称被打破,材料表现出自旋极化特征。为了使这类二维材料表现出自旋极化特征,我们设计了一种新型的二维过渡金属卤化物:M1M2Y6。M1和M2分别代表3d和4d过渡金属。Y为Cl。我们的研究结果表明,当M1和M2分别取Ni和Ru,并且对二维材料应用3%-10%的压应变时,单层二维材料NiRuCl6表现为一类新型的二维反铁磁量子反常霍尔绝缘体,或称为反铁磁Chern绝缘体。同时,本征的单层的NiRuCl6是一种总磁矩为零的反铁磁半金属材料。通过使用这种自旋极化的半金属反铁磁材料,我们能够很好地解决普通铁磁半金属材料中居里温度偏低的问题。因此,二维NiRuCl6不但可以实现反铁磁反常量子霍尔效应,同时也是一种自旋极化反铁磁材料;3.基于量子valley霍尔效应的应用前景,我们提出通过在锗烯表面引入3d过渡金属来调制锗烯的valley极化特征。研究结果表明哈伯德U值对精确描述过渡金属-锗烯系统非常重要。在考虑自旋轨道耦合下,通过第一性原理结合贝里曲率计算,我们发现3d过渡金属表面吸附会打破锗烯的中心反演对称,从而诱导出valley极化特征。进一步的结果表明Cr、Mn和Co三类原子的吸附会诱导出valley极化的反常霍尔效应。霍尔电导的结果表明量子化的valley霍尔效应能够在Mn-锗烯系统中得以实现。以上结果说明3d过渡金属吸附是调制valley极化特征的有效手段;4.我们发现在二维单层材料B2C中同时存在节点线半金属态和狄拉克半金属态。更有意思的是,这些半金属态包括一种新型的开放的节点线半金属态和最近刚提出第二类狄拉克费米子。以B和C原子的py、pz态作为基组我们得到了B2C二维材料的紧束缚哈密顿模型,该模型可以清楚的解析其拓扑特征的来源。借助倒空间k点的局域对称出发得到的高对称k点的低能有效哈密顿模型,我们深入分析了这些节点线半金属态的拓扑特征。值得一体的是这些不同的拓扑态所处的能量范围不同,这有利于在实验条件下对它们进行区分和表征。
王朝全[10]（2016）在《开放量子系统动力学特性及相关量子信息问题研究》文中指出量子系统作为量子信息处理的关键部分总是会不可避免地与周围的环境发生相互作用,从而导致量子系统产生这样或那样的消相干,这已经成为了构建可靠量子信息处理装置的主要障碍。因此,现实情况下一个量子系统将不得不被考虑为一个开放量子系统。在当前量子信息的发展中,对开放量子系统相关问题的研究已经成为了一个重要课题。首先,研究开放量子系统的动力学在理论上是必要的。其次,研究与其相关的若干量子信息问题在现实中是迫切的。比如研究影响系统动力学的各种因素及其内在联系,它是深刻描述环境对系统的影响以及探求如何克服消相干的必要理论前提;作为当前量子通讯的研究热点之一研究如何在开放量子系统下保护作为量子信息编码的量子态在现实应用中是非常迫切的;研究开放量子系统下的量子度量问题也是非常有现实意义的。本论文就以上几个方面展开了若干研究。在第一章中,我们首先对开放量子系统以及消相干问题进行了阐述。然后我们回顾了近年来开放量子系统的研究进展,详细分析和总结了前人的相关工作。涉及的内容主要包括开放量子系统动力学的最新研究进展;开放量子系统下的量子态和纠缠保护;开放量子系统下的量子度量问题等。在第二章中,我们主要介绍了和本文相关的一些基础知识,包括基本理论、概念和基本定律。内容主要涉及四个方面,包括量子物理中基本概念、开放量子系统动力学理论、量子测量反馈理论和量子参量估计理论。在第三章中,我们借助量子碰撞模型研究了开放量子系统动力学相关问题。我们考虑了影响系统动力学的各个因素包括初始系统环境关联、环境的初始态以及系统-环境和环境内部之间的耦合等。特别是分析了这些因素与系统非马尔科夫度以及环境记忆效应的关系。在第四章中,我们提出了在开放量子系统下保护量子态的方案。我们的方案利用了量子测量反馈来达到了抑制量子消相干的目的,其中的操作包括弱测量、前反馈及其逆操作等。我们方案的主要思想是:首先在通道前根据对系统进行弱测量的不同结果施加相应的前反馈使得量子态被旋转为对消相干通道几乎免疫的态,然后在通道后选择合适的测量反馈逆操作恢复出被保护量子态。基于此方案,我们实现了对一个未知量子态、两个非正交态以及两粒子纠缠态的精确和优化保护。在第五章中,我们研究了在开放量子系统下关于热库温度测量精度的优化估计,分析了开放量子系统下量子参量估计的特征和规律。特别是,我们关注了系统处在非稳态时参量估计的优化问题,包括测量时间的优化和初始输入态的优化等。最后,我们探索了在开放量子系统中优化费舍信息和优化测量时间随着探测粒子数的变化情况。在第六章中,我们对本文作了全面总结并对未来的研究方向进行了展望。
二、量子算符的次序(英文)（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、量子算符的次序(英文)（论文提纲范文）
（1）基于非退相干子空间的量子计算（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景:量子计算机的诞生 |
| 1.2 量子计算的挑战 |
| 1.3 本文结构 |
| 2 量子计算的理论基础 |
| 2.1 量子态与量子比特 |
| 2.2 态演化与量子逻辑门 |
| 2.3 量子门运算 |
| 2.4 量子测量理论 |
| 3 绝热和乐量子计算 |
| 3.1 绝热情况下的量子和乐 |
| 3.2 绝热量子门 |
| 3.3 绝热演化的缺点 |
| 4 量子芝诺动力学 |
| 4.1 历史背景 |
| 4.2 量子芝诺效应 |
| 4.3 量子芝诺动力学和芝诺子空间 |
| 4.4 获得芝诺动力学的三种方法 |
| 5 基于芝诺动力学的量子门实现 |
| 5.1 绝热演化与芝诺动力学的关系 |
| 5.2 芝诺量子门 |
| 5.3 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（2）复合系统的线性响应及其应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 量子力学与量子光学的发展 |
| 1.2 线性响应理论的发展与应用 |
| 1.3 复合系统的量子响应 |
| 1.4 本论文内容及结构安排 |
| 第二章 基础理论 |
| 2.1 表象变换 |
| 2.1.1 时间演化算符 |
| 2.1.2 不同表象下力学量的变换 |
| 2.2 矢量空间的直积 |
| 2.3 自旋角动量算符与泡利矩阵 |
| 2.4 Kubo公式 |
| 第三章 复合系统的线性响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合系统的线性响应 |
| 3.3 模型分析 |
| 3.3.1 具体的复合系统模型 |
| 3.3.2 极化率的虚部 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文情况 |
（3）暗物质直接探测实验中相关的原子物理过程研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 常用缩略词表 |
| 常用符号表 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 暗物质存在的证据与暗物质探测的意义 |
| 1.2 暗物质的候选者 |
| 1.3 暗物质探测方法 |
| 1.4 暗物质直接探测现状 |
| 1.5 中国暗物质探测实验(CDEX) |
| 1.6 另一条途径——修改引力假设 |
| 1.7 课题意义和内容 |
| 1.7.1 原子康普顿散射 |
| 1.7.2 微小电荷粒子对原子的电离 |
| 1.8 论文结构 |
| 第二章 相关的原子物理以及量子多体方法 |
| 2.1 多体物理的重要性 |
| 2.2 原子轨道介绍 |
| 2.3 自洽场方法:Hartree-Fock理论以及Dirac-Fock理论 |
| 2.4 多组态Dirac-Fock理论(MCDF) |
| 第三章 原子康普顿散射的研究 |
| 3.1 原子康普顿散射的计算方法 |
| 3.1.1 自由电子近似(Free Electron Approximation) |
| 3.1.2 相对论冲量近似(Relativistic Impulse Approximation) |
| 3.1.3 来自原子体系的修正:康普顿轮廓及散射函数 |
| 3.2 康普顿散射函数以及康普顿散射对末态光子立体角微分截面的研究 |
| 3.2.1 原子散射函数的计算 |
| 3.2.2 原子散射函数差异的原因分析 |
| 3.2.3 原子各电子亚层对应的散射函数的贡献 |
| 3.2.4 一点补充:康普顿散射总截面的计算 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3 康普顿散射能谱的研究 |
| 3.3.1 两个简单例子 |
| 3.3.2 散射能谱中极大值与极小值的高度比 |
| 3.3.3 能谱的线性拟合及各壳层“平台”的斜率 |
| 3.3.4 各电子亚层“平台”的相对高度比 |
| 3.3.5 理论计算与模特卡罗模拟的比较 |
| 3.3.6 一点补充,特定角度范围散射的康普顿散射能谱 |
| 3.3.7 小结 |
| 3.4 相关的实验设计 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 原子康普顿散射中相对论冲量近似的改进 |
| 4.1 对相对论冲量近似改进的基本思路 |
| 4.2 相对论冲量近似改进方法中对康普顿散射双重微分截面的计算 |
| 4.2.1 康普顿散射双重微分截面计算的最简单情形 |
| 4.2.2 对康普顿散射双重微分截面其它的等效计算 |
| 4.3 改进的相对论冲量近似方法的数值结果 |
| 4.3.1 对康普顿散射双重微分截面的数值结果 |
| 4.3.2 Roland Ribberfors等人近似X(K_i,K_f)≈X_(KN)和近似X(K_i,K_f)≈X(K_i (p_z),K_f(p_z))的正确性 |
| 4.3.3 等效康普顿轮廓(Effective Compton Profile) |
| 4.3.4 更多关于等效康普顿轮廓的讨论 |
| 4.3.5 数值方法的误差估计 |
| 4.4 冲量近似的局限性 |
| 4.5 改进的相对论冲量近似方法、散射矩阵方法和实验测量的对比 |
| 4.6 本章总结 |
| 第五章 微小电荷粒子对原子电离过程的研究 |
| 5.1 微小电荷粒子概述 |
| 5.2 微小电荷粒子的起源机制 |
| 5.3 微小电荷粒子对原子电离过程的计算方法 |
| 5.3.1 自由电子近似 |
| 5.3.2 等效光子近似 |
| 5.3.3 多组态混相近似(MCRRPA) |
| 5.4 将相对论冲量近似方法应用于微小电荷粒子对原子的电离过程 |
| 5.5 微小电荷暗物质粒子的研究 |
| 5.5.1 微小电荷暗物质粒子对原子电离过程的能谱 |
| 5.5.2 探测器内反应事例数的估算 |
| 5.5.3 未来实验对暗物质粒子微小电荷探测灵敏度的估计 |
| 5.6 微小电荷中微子的研究 |
| 5.6.1 太阳中微子的通量 |
| 5.6.2 微小电荷中微子对原子电离过程的能谱 |
| 5.6.3 探测器内反应事例数的估算 |
| 5.7 本章总结 |
| 第六章 研究总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.1.1 原子康普顿散射的研究总结 |
| 6.1.2 微小电荷粒子对原子电离过程的研究总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 原子单位制简介 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 致谢 |
| 彩蛋 |
（4）面向多模态情感分析的类量子交互模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究与发展现状 |
| 1.2.1 文本情感分析 |
| 1.2.2 图像情感分析 |
| 1.2.3 多模态情感分析 |
| 1.2.4 多模态会话情感分析 |
| 1.3 多模态情感分析中存在的交互建模科学问题 |
| 1.4 量子理论:一种全新的信息视角 |
| 1.5 本文主要研究内容及创新点 |
| 1.6 本文的组织结构 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 量子理论基础 |
| 2.1 量子概率 |
| 2.2 量子测量 |
| 2.3 量子干涉 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 面向多模态情感分析的类量子表示模型 |
| 3.1 类量子文本语义表示模型 |
| 3.1.1 量子语言模型 |
| 3.1.2 基于全局收敛的量子语言模型(GQLM) |
| 3.1.3 实验评估及分析 |
| 3.2 类量子情感表示模型 |
| 3.2.1 提取情感短语 |
| 3.2.2 词项与情感短语表示学习 |
| 3.2.3 实验评估及分析 |
| 3.3 类量子图像表示模型 |
| 3.3.1 提取视觉词汇 |
| 3.3.2 视觉词汇表示学习 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 类量子多模态决策交互框架 |
| 4.1 量子干涉启发的多模态决策融合方法 |
| 4.1.1 双缝干涉实验 |
| 4.1.2 多模态情感分析与量子双缝实验的类比 |
| 4.1.3 量子干涉启发的多模态决策融合方法 |
| 4.2 类量子多模态决策交互框架 |
| 4.3 实验评估与分析 |
| 4.3.1 实验设置 |
| 4.3.2 Getty Images平台的实验结果与分析 |
| 4.3.3 Flickr平台的实验结果与分析 |
| 4.3.4 cosθ相关分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 类量子上下文情感交互网络 |
| 5.1 面向上下文交互式情感分析的文本会话数据集 |
| 5.1.1 问题描述 |
| 5.1.2 数据集创建 |
| 5.1.3 数据集分析 |
| 5.1.4 实验评估与分析 |
| 5.2 上下文交互式长短期记忆网络 |
| 5.2.1 上下文交互动力学概述 |
| 5.2.2 三种上下文交互特性的计算 |
| 5.2.3 上下文交互式长短期记忆网络模型 |
| 5.2.4 实验评估与分析 |
| 5.3 类量子上下文情感交互网络模型 |
| 5.3.1 基于密度矩阵的CNN模型 |
| 5.3.2 量子测量启发的强—弱影响力模型 |
| 5.3.3 类量子上下文情感交互网络 |
| 5.3.4 实验评估与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 面向多模态会话情感分析的类量子多模态交互网络框架 |
| 6.1 类量子多模态交互网络框架 |
| 6.2 实验评估与分析 |
| 6.2.1 实验设置 |
| 6.2.2 MELD平台的实验结果与分析 |
| 6.2.3 IEMOCAP平台的实验结果与分析 |
| 6.2.4 模型剥离实验 |
| 6.2.5 影响力矩阵可视化 |
| 6.2.6 cosθ相关分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）量子处理器架构的设计与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 量子计算架构的理论研究现状 |
| 1.2.2 量子计算机的工程实现进展 |
| 1.2.3 量子计算的仿真研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和结构安排 |
| 第2章 量子计算理论基础 |
| 2.1 量子力学 |
| 2.2 量子比特 |
| 2.3 量子纠缠与量子测量 |
| 2.3.1 量子纠缠 |
| 2.3.2 量子测量 |
| 2.4 量子逻辑门和量子线路 |
| 2.4.1 量子逻辑门 |
| 2.4.2 量子线路及酉变换分解 |
| 2.5 量子并行性 |
| 2.6 量子计算基本模型 |
| 2.6.1 量子线路模型(QC) |
| 2.6.2 量子总线模型(Qubus) |
| 2.6.3 基于测量的量子计算模型(MBQC) |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 量子处理器架构研究 |
| 3.1 混合量子计算体系 |
| 3.2 量子处理器的构造 |
| 3.2.1 可编程量子计算 |
| 3.2.2 量子处理单元的架构构造 |
| 3.2.3 误差分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于Q#语言的量子处理架构仿真 |
| 4.1 量子语言 Q#及其仿真环境 |
| 4.2 GROVER量子搜索算法的仿真实例 |
| 4.2.1 Grover算法的具体实现 |
| 4.2.2 仿真及结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于串并行结构的FPGA仿真 |
| 5.1 基于FPGA的仿真平台 |
| 5.2 量子计算的仿真模型 |
| 5.2.1 量子比特和量子门的仿真 |
| 5.2.2 仿真框架的选择 |
| 5.3 广义GROVER算法的FPGA仿真 |
| 5.3.1 广义Grover算法及其仿真框架的建立 |
| 5.3.2 仿真结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 作者攻读硕士学位期间的科研成果 |
（6）Bethe-Salpeter方程到薛定谔方程（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 量子力学与Schr?dinger方程 |
| 1.3 量子场论介绍 |
| 1.3.1 场与量子化的引入(以Klein-Gordon方程和Dirac方程为例) |
| 1.3.2 Dirac场及其量子化 |
| 1.3.3 QED费曼图规则 |
| 1.3.4 量子色动力学(QCD)的建立与发展 |
| 1.4 粒子物理介绍 |
| 1.4.1 粒子的发现 |
| 1.4.2 粒子分类与夸克模型 |
| 1.4.3 强子内部夸克动力学性质描述 |
| 1.4.4 对称性与守恒定律 |
| 第二章 Bethe-Salpeter方程 |
| 2.1 非相对论性理论 |
| 2.2 相对论性理论 |
| 第三章 Bethe-Salpeter方程的三维约化 |
| A.Salpeter方程法 |
| B.Gross方程法 |
| 第四章 Bethe-Salpeter方程和Schr?dinger方程的势能相对论修正 |
| 4.1 约化BS方程势能(以0-+态为例) |
| 4.2 Breit potential(0-+态) |
| 4.3 两种方法势能比较 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1.量子场论里的一些约定和标记 |
| 2.一些数学公式 |
（7）基于线性光学的量子态的制备、演化及测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本论文工作背景 |
| 1.2 量子力学简介 |
| 1.3 量子信息科学的基本原理与物理实现 |
| 1.3.1 量子信息科学的基本原理 |
| 1.3.2 量子信息处理过程的物理实现 |
| 1.4 本论文的研究内容及意义 |
| 第二章 复杂量子态的制备及应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单光子高维量子态的制备 |
| 2.3 双光子偏振纠缠态的制备及其在量子模拟中的应用 |
| 2.4 双光子复杂量子态的制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单光子高维量子态的演化及应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单光子有限维演化及其在量子搜寻中心算法中的应用 |
| 3.2.1 基于连续时间量子行走的搜寻中心算法 |
| 3.2.2 单光子4×4幺正演化的实现与应用 |
| 3.3 单光子无限维演化及其在拓扑数直接测量中的应用 |
| 3.3.1 一维非幺正量子行走与拓扑数直接测量 |
| 3.3.2 单光子一维非幺正量子行走的实验实现与应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双光子量子态的演化及其在量子排序算法中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 量子排序算法 |
| 4.3 双光子量子态演化的实验实现 |
| 4.4 量子排序算法的实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 单光子单量子比特正算子测量的实验实现与量子互文性的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 量子互文性与LSW不等式 |
| 5.3 单光子单量子比特正算子测量的实现 |
| 5.4 量子比特系统中的量子互文性的实验研究 |
| 5.5 实验分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 光子高维体系中的测量与实在论的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 互文性的熵不等式 |
| 6.3 单光子高维量子测量与互文性熵不等式的实验研究 |
| 6.4 非定域性与互文性的单婚性关系 |
| 6.5 双光子复杂量子态测量与单婚性关系的实验研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 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 |
（8）量子光学新的热真空态的构建与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有序算府内积分技术 |
| 1.2.1 正规乘积内的积分技术 |
| 1.2.2 反正规乘积内的积分技术 |
| 1.3 用IWOP技术求单模压缩算符的正规乘积展开 |
| 第2章 描述光场的量子统计理论 |
| 2.1 坐标表象、动量表象 |
| 2.2 光子数表象 |
| 2.3 相干态表象 |
| 2.3.1 量子光场的相干态 |
| 2.3.2 相干态的基本性质 |
| 2.3.3 经典谐振子的量子对应 |
| 2.4 密度矩阵 |
| 2.4.1 纯态与混合态 |
| 2.4.2 密度算符 |
| 2.4.3 约化密度算符 |
| 第3章 光场相位算符的经典Weyl-Wigner对应 |
| 3.1 Weyl变换和Weyl对应 |
| 3.2 Weyl编序和Wigner算符的Weyl编序形式 |
| 3.3 Weyl编序算符内的积分技术 |
| 3.4 光场的相位算符 |
| 3.4.1 相位算符的定义 |
| 3.4.2 相位算符的近似本征态 |
| 3.4.3 粒子数与相位间的测不准关系 |
| 3.5 光场相位算符的经典Weyl-Wigner对应 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高斯增强混沌光场的热真空态及其应用 |
| 4.1 高斯增强混沌光场的密度算符 |
| 4.2 高斯增强光场的热真空态 |
| 4.3 高斯增强光场光子数分布的计算 |
| 4.4 高斯增强混沌光场的量子涨落 |
| 4.5 高斯增强混沌光场的产生机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 双模压缩态的单模光子增加光场及其统计性质 |
| 5.1 b-模光子增加的双模压缩态的归一化 |
| 5.2 对密度算符ρ_0的b-模的部分求迹 |
| _1计算b-模光子数分布'>5.3 用|ψ>_1计算b-模光子数分布 |
| _1计算a-模光子数分布'>5.4 用|ψ>_1计算a-模光子数分布 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 平移热态在振幅衰减通道中的演化 |
| 6.1 平移热态在振幅衰减通道中的演化 |
| 6.2 平移热态光子数的演化 |
| 6.3 平移热态在振幅衰减通道中的Wigner函数演化 |
| 6.4 熵在振幅衰减通道中的演化 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 压缩热库中阻尼谐振子的演化 |
| 7.1 压缩热库衰减的主方程 |
| 7.2 压缩热库中阻尼谐振子的算符无穷和形式 |
| 7.3 压缩热库中相干态在衰减通道的演化 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 量子介观RLC电路的热真空态及其应用 |
| 8.1 介观LC电路的量子化 |
| 8.2 LC回路的热真空态|0(β)〉 |
| 8.3 RLC介观电路的热真空态|φ(β)〉 |
| 8.4 介观RLC电路的能量分布 |
| 8.5 介观RLC电路的熵与熵变 |
| 8.6 介观RLC电路的Wigner函数 |
| 8.7 本章小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 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 |
（9）新型二维拓扑材料及其物理性质的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子霍尔效应和材料的拓扑相 |
| 1.2 二维材料 |
| 1.3 二维拓扑绝缘体——量子自旋霍尔效应 |
| 1.4 反常霍尔效应和量子反常霍尔效应 |
| 1.5 二维材料中的valley自由度和valley极化的反常霍尔效应 |
| 1.6 拓扑半金属态 |
| 1.7 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 基本理论、方法简介 |
| 2.1 第一性原理计算(first principle calculation) |
| 2.2 布洛赫函数和最大局域瓦尼尔函数 |
| 2.3 贝里曲率和拓扑Chern数的计算 |
| 2.4 二维拓扑绝缘体中拓扑Z2数的计算 |
| 2.5 拓扑边界态的计算 |
| 2.6 本论文所采用第一性原理软件介绍 |
| 2.6.1 VASP |
| 2.6.2 QUANTUM ESPRESSO |
| 2.6.3 wannier90 |
| 第3章 p-p翻转宽带隙二维拓扑绝缘体: TlM(M = N，P，As，Sb) |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TlM的基本结构和稳定性分析 |
| 3.3 TlM的电子性质 |
| 3.4 TlM的拓扑性质 |
| 3.5 紧束缚模型分析 |
| 3.6 应力和层数对二维TlM拓扑性质的影响 |
| 3.7 六角氮化硼与TlM的二维异质结 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 二维反铁磁Chern数绝缘体: NiRuCl_6 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NiRuCl_6的基本结构和低能电子性质 |
| 4.3 反铁磁磁交换机制分析 |
| 4.4 拓扑性质分析 |
| 4.5 二维NiRuCl_6与石墨烯拓扑特征的差异 |
| 4.6 NiRuCl_6的奈尔温度 |
| 4.7 不同交换关联的结果比较及NiRuCl_6实验制备可能性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 3d过渡金属对锗烯valley极化的调制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锗烯的基本结构和电子性质 |
| 5.3 线性响应计算过渡金属Hubbard U值 |
| 5.4 锗烯吸附 3d过渡金属后的结构和基本电子性质 |
| 5.5 valley极化的反常霍尔电导 |
| 5.6 valley极化电流的产生 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 二维B_2C中的拓扑半金属态 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 结构和稳定性分析 |
| 6.3 低能电子结构分析 |
| 6.4 B_2C的节点线半金属拓扑态 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与科研项目 |
（10）开放量子系统动力学特性及相关量子信息问题研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 开放量子系统及消相干问题 |
| 1.2 开放量子系统下动力学研究 |
| 1.3 开放量子系统下量子信息研究 |
| 1.3.1 量子态和纠缠保护 |
| 1.3.2 量子参量估计 |
| 1.4 本文主要内容及结构 |
| 1.5 本文的创新之处 |
| 第二章 相关基础知识 |
| 2.1 量子物理基础 |
| 2.1.1 迹距离和保真度 |
| 2.1.2 量子关联及度量 |
| 2.2 开放量子系统理论 |
| 2.2.1 量子主方程 |
| 2.2.2 退相干通道 |
| 2.2.3 非马尔可夫见证 |
| 2.3 量子测量反馈理论 |
| 2.3.1 量子测量公设 |
| 2.3.2 几类量子测量 |
| 2.3.3 马尔科夫反馈 |
| 2.4 量子参量估计理论 |
| 2.4.1 费舍信息 |
| 2.4.2 量子极限 |
| 第三章 开放量子系统下系统动力学 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 量子碰撞模型-类型一 |
| 3.2.1 初始关联因素分析 |
| 3.2.2 环境初始态因素分析 |
| 3.3 量子碰撞模型-类型二 |
| 3.3.1 初始关联因素分析 |
| 3.3.2 系统耦合作用因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 开放量子系统下量子态保护 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于弱测量的前反馈方案 |
| 4.3 保护未知量子态 |
| 4.3.1 精确保护 |
| 4.3.2 优化保护 |
| 4.4 保护两个非正交态 |
| 4.4.1 精确保护 |
| 4.4.2 优化保护 |
| 4.5 保护纠缠态 |
| 4.6 实验可行性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 开放量子系统下参量估计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 量子费舍信息回顾 |
| 5.3 模型和量子主方程 |
| 5.4 优化探测时间 |
| 5.5 优化输入态 |
| 5.6 精度与粒子数关系 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果 |
| 致谢 |
四、量子算符的次序(英文)（论文参考文献）
- [1]基于非退相干子空间的量子计算[D]. 张昱超. 浙江大学, 2020(09)
- [2]复合系统的线性响应及其应用[D]. 赵美玉. 东北师范大学, 2020(02)
- [3]暗物质直接探测实验中相关的原子物理过程研究[D]. 乔琛凯. 四川大学, 2020(11)
- [4]面向多模态情感分析的类量子交互模型[D]. 张亚洲. 天津大学, 2019(01)
- [5]量子处理器架构的设计与仿真研究[D]. 王锐. 湖北工业大学, 2019(09)
- [6]Bethe-Salpeter方程到薛定谔方程[D]. 赵东翔. 东南大学, 2019(05)
- [7]基于线性光学的量子态的制备、演化及测量[D]. 詹翔. 东南大学, 2018(05)
- [8]量子光学新的热真空态的构建与应用[D]. 吴卫锋. 中国科学技术大学, 2018(10)
- [9]新型二维拓扑材料及其物理性质的第一性原理研究[D]. 周攀. 湘潭大学, 2017(01)
- [10]开放量子系统动力学特性及相关量子信息问题研究[D]. 王朝全. 北京理工大学, 2016(06)