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期刊信息/Journal information
中国科学（物理学 力学 天文学）
中国科学（物理学 力学 天文学）

王鼎盛 张杰

月刊

1674-7275

Physics@scichina.org

010-64015835

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学（物理学 力学 天文学）/Journal SCIENTIA SINICA Physica,Mechanica & AstronomicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果，以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界，《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI，多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
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    量子相干反馈调控巨原子自发辐射动力学

    程木田蔡国庆马小三
    155-164页
    查看更多>>摘要：本文研究了单个巨原子与半无限波导耦合的自发辐射动力学特性.通过薛定谔方程,得到原子激发态概率振幅随时间演化的延时动力学方程.在非马尔可夫条件下,分别讨论了巨原子与波导两个耦合点耦合系数全同以及存在相位差时,由半无限波导及其边界形成的量子相干反馈对巨原子自发辐射的动力学调控.由于反馈造成巨原子被多次激发,其自发辐射动力学展现了多段性.耦合系数全同时,通过量子反馈可以使得巨原子加快或抑制激发态衰减速率,甚至达到稳态值.耦合系数存在相位差时,通过控制相位差,也可以实现加快或减慢巨原子衰减速率以及达到稳态值.本文还讨论了巨原子耗散对辐射动力学的影响.相关结果对开发基于巨原子光量子器件如量子存储器等方面具有潜在的应用价值.

    巨原子量子相干反馈自发辐射

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    基于六量子比特纠缠混态的三方量子态分享

    张战军林诗凡袁好谢传梅...
    165-174页
    查看更多>>摘要：量子网络中有三个节点,每个节点有一对全同量子比特,这六个量子比特最初处于一种量子纠缠纯态[Chen et al.Phys Rev A,2006,74:032324].本文考虑三个节点中的量子比特都发生了混淆,利用混淆后的量子态作为量子通道,提出了一个三方量子态分享协议.文中分析讨论了该协议的安全性、成功概率、分享者对称性和它们的深层物理以及协议的实验可行性.研究发现,该协议是安全的;任一分享者都可以1/2概率获取被分享量子态;根据当前实验技术协议切实可行.

    量子纠缠混态量子态分享三方协议

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    基于高维量子系统的可认证匿名秘密共享协议

    李国栋许奕晞王庆乐庄志豪...
    175-186页
    查看更多>>摘要：秘密共享协议通过将秘密分割存储,达到分散风险和容忍入侵的目的,能有效地防止外部敌手的攻击和内部参与者的背叛.然而,公开的接收者身份存在被攻击的风险.本文给出了量子匿名秘密共享的定义并提出一种基于d维量子系统的可认证匿名秘密共享协议以解决秘密共享协议中接收者身份的匿名问题.在该协议中,秘密分发者首先利用Greenberger-Horne-Zeilinger态对所有的参与者进行身份认证,然后在指定的匿名接收者集合中构建匿名纠缠.最后利用构建的匿名纠缠为秘密共享任务提供消息保密性和接收者身份匿名性保护.正确性分析表明,匿名接收者可以正确获得秘密份额并合作恢复出秘密.在安全性方面,协议可以同时抵抗来自外部敌手和内部参与者的攻击.最后,匿名性分析表明,协议不会泄露任何有关接收者身份的信息.量子匿名秘密共享的提出为保护用户隐私和确保信息安全提供了新思路,也为未来量子网络中的通信协议提供了新的可能性.

    量子密码量子秘密共享量子身份认证匿名性保密性

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    奇奇核形状相变代数模型分析

    周小琦王金凤张宇
    187-193页
    查看更多>>摘要：与偶偶核系统相比,同时包含单粒子激发和集体激发的奇奇核系统的低激发态动力学结构及其演化相对来说更难被描述.相互作用玻色子费米子费米子模型(简称IBFFM)提供了一个描述奇奇核结构性质的代数模型框架.针对模型求解,本文提出在SU(3)基底下构建哈密顿量矩阵的数值算法,并据此应用IBFFM模型分析两种不同单粒子组态下的奇奇核系统形状相变.结果表明,奇粒子效应将进一步强化不同特征量在U(5)-SU(3)与U(5)-O(6)相变过程中演化的临界行为,进而肯定形状相变也将是中重质量区奇奇核结构演化的重要方式.

    奇奇核相互作用玻色子费米子费米子模型形状相变SU(3)代数

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    纵弯模式转换开缝圆管压电超声换能器

    李凤鸣刘世清许龙张海岛...
    194-205页
    查看更多>>摘要：本文提出一种新型的纵弯模式转换开缝圆管压电超声换能器,该换能器由夹心式压电超声换能器、变幅杆和开缝圆管辐射器三部分组成.其中开缝圆管辐射器由圆管沿轴向等分切割成若干弧形片,两端为半径相等的薄圆盘端盖.本文基于Timoshenko梁理论与机电类比原理,建立了均匀弹性杆弯曲振动和超声换能器整体的机电等效电路及共振频率方程.利用等效电路法、有限元法和实验测试对换能器的振动特性进行了研究,结果表明,通过新型的结构设计和利用纵向振动夹心式压电超声换能器可有效激发开缝圆管辐射器的两端盖产生低阶纵向弯曲振动,弧形片产生高阶横向弯曲振动,从而实现高效率、均匀和全方位的超声辐射.研究成果有望在超声污水处理、超声除藻和超声化学反应等大容量液体超声处理技术中获得应用.

    Timoshenko梁理论模式转换弯曲振动机电等效电路

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    层状MnSb2Te4/Sb2Te3异质结的拓扑性质

    刘水青李树宗司君山张卫兵...
    206-214页
    查看更多>>摘要：作为一种典型的拓扑态,量子反常霍尔效应引起了人们的广泛关注.本文通过第一性原理计算研究了不同层间距时的MnSb2Te4/Sb2Te3范德瓦尔斯异质结的电子结构及拓扑性质.结果发现MnSb2Te4/Sb2Te3体系表现为拓扑平庸相.而将MnSb2Te4中Te与Sb原子层距离调节为2.3 Å时,体系在自旋轨道耦合作用下出现了能带反转,实现了从拓扑平庸相到拓扑非平庸相的转变.能带结构和拓扑性质计算表明,体系陈数为1,且存在一个14.5 meV的拓扑非平庸带隙、一维手性边缘态和量子化的霍尔电导,可实现零场下非零陈数的量子反常霍尔效应.我们的工作为其他磁性范德瓦尔斯体系实现量子反常霍尔效应的研究提供了参考.

    异质结堆垛能带反转量子反常霍尔效应

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    阿里原初引力波探测计划的去透镜预研究

    韩嘉康曹烨胡彬
    215-223页
    查看更多>>摘要：前景大尺度物质密度结构会通过引力相互作用产生对原初宇宙微波背景(CMB)光子偏振模式的畸变,将一部分CMB的E模偏振转化为B模偏振.该效应产生的B模偏振信号被称为透镜B模.透镜B模会对由原初引力波产生的原初B模偏振信号产生强烈的污染.为了探测微弱的原初B模信号,我们需要在天图层面上对透镜B模进行扣除,该操作被称为"去透镜".阿里原初引力波探测计划1期(AliCPT-1)是国际上首个位于北半球的地基毫米波宇宙学巡天观测计划.本文基于5个观测季的模拟数据分析了AliCPT-1的"透镜重构"和"去透镜"能力.对于"透镜重构",我们发现透镜重构的信噪比可以达到SNR=13.4.对于"去透镜",我们采用了只依赖CMB数据的"内部"和需要引入宇宙红外背景数据的"外部"两种不同的去透镜方案.我们发现,"内部去透镜"方案在球谐多极矩ℓ=200处的去透镜效率最高,约为10％;而"外部去透镜"方案则更为有效,最大去透镜效率出现在ℓ ≃100处,约为23％.利用外部去透镜方案,有望将对张标比的测量精度由r≤0.03降至≤0.02.

    宇宙微波背景辐射引力透镜宇宙学

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    双层同质结摩尔超晶格体系中的面内电极化

    赵佩戴瑛
    224-225页
    查看更多>>摘要：最近的研究基于理论模型提出了同质摩尔超晶格体系中的面内电极强度的空间分布,该电极化矢量具有随着空间变化的拓扑非平庸的周期结构.以双层六方氮化硼和偏压作用下的双层石墨烯为例,定量地研究了在旋转角及应力作用下摩尔超晶格体系电极化的拓扑结构,为实验上进一步探索摩尔超晶格电极化相关性质提供了理论指导.

    摩尔超晶格电极化强度六方氮化硼石墨烯

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    二维单质磷光电探测器:基于范德华电极接触的器件机理研究

    叶镭
    226-228页
    查看更多>>摘要：以黑磷为代表的单质磷已成为先进半导体器件探索的关键参与者,适用于中红外波段各种光子和光电设备.作为同素异形体的紫磷呈宽带隙特征,具有更复杂的晶格结构,在可见光波段有应用前景.但由于紫磷与金属间较大的肖特基势垒,阻碍了其器件性能表现.最新的研究借助范德华作用,用二维材料与紫磷做电极接触,屏蔽了费米钉扎效应的影响,实现了器件高性能表现.进一步地与黑磷组成垂直型同素异形体异质结,实现了更高的响应速度,并澄清了其一类异质结能带特性.

    光电探测器二维材料紫磷欧姆接触同素异形体异质结

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    征稿简则

    封3页
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