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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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    新型微系统的辐射效应与抗辐射加固技术

    贺朝会陈伟韩建伟刘曦...
    1-18页
    查看更多>>摘要：本文介绍了微系统的发展历程、现状和趋势,着重介绍了新型微系统:系统级芯片和系统级封装,分析了新型微系统面临的科学问题,总结了新型微系统辐射效应研究现状,给出了新型微系统在辐射环境中应用需要研究的问题:辐射效应规律和机理、辐照效应实验测试方法、抗辐射加固技术,期望加大财力、物力和人力的投入力度,通过重大项目研究解决微系统在辐射环境应用中遇到的关键科学问题,提高国产微系统的可靠性,促进和保障国产微系统的国防应用.

    微系统系统级芯片系统级封装辐射效应抗辐射加固技术

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    月幔底部黏弹性结构研究现状

    肖驰叶茂李斐鄢建国...
    19-29页
    查看更多>>摘要：长期以来,月球幔层底部是否存在一个部分熔融的S波衰减层一直存在着争议.针对这一争议,本文首先回顾了国内外对月幔底部黏弹性结构的研究成果,梳理总结了争议的提出和发展历程,接着分析这一争议产生的主要原因.本文认为,虽然越来越多的研究支持月幔底部存在一个部分熔融的低黏性、低S波波速的转换层,但目前仍缺乏决定性的证据作为支撑.因此,本文进一步讨论了现有研究存在的不足,对未来研究方向进行了展望.

    月球固体潮潮汐勒夫数黏弹性模型内部结构

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    面向云环境的外包数据多关键词量子隐私查询

    贾倩倩石润华王庆乐李荟杰...
    30-42页
    查看更多>>摘要：本文引入量子密码技术,设计了一种实际可行的量子方案解决外包数据的多关键词隐私查询问题.该方案在我们提出的安全两方计算集合相似度协议、安全两方量子逻辑乘协议以及量子隐私查询协议的协助下,完成隐私的查询.前两个协议在不串谋的量子云的协助下,达到了信息论安全.而量子隐私查询是抗量子攻击的,即量子安全,所以所提方案是量子安全的.此外,所有基础协议均采用单光子作为量子资源,最复杂的操作是Toffoli门,所必须的测量是单光子测量.因此,在现有技术条件下,该方案是实际可行的.最后,在Qiskit中的IBM量子系统上验证了该方案关键环节的正确性和可行性.

    量子计算量子隐私查询信息论安全量子安全

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    量子安全多方异或协议及其在城域网安全通信中的应用

    李荟杰石润华柯唯阳贾倩倩...
    43-54页
    查看更多>>摘要：本文首先定义了一个新的隐私保护问题,即量子安全多方逻辑异或,并设计了相应的量子线路,其中多个参与者可以共同计算各自私有比特的逻辑异或.所提出的量子安全多方逻辑异或协议能够保证无条件安全,即信息论安全.在此基础上,我们设计了一种分组策略来降低通信的复杂度,并据此提出了一种改进的量子安全多方逻辑异或协议.进而将其应用于城域网安全通信,使相距很远的用户之间可以安全传输秘密信息.最后在Qiskit中的IBM量子系统上通过电路仿真验证了所提出的量子安全多方逻辑异或协议的正确性和可行性.

    量子通信网络量子电路无条件安全城域网

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    基于量子隐形传态的半量子代理盲签名

    谈笑叶天语
    55-64页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种基于x态量子隐形传态的半量子代理盲签名方案,其中原始消息拥有者、代理签名者和第三方是拥有完全量子能力的量子参与者,而原始签名者和签名验证者是具有有限量子能力的半量子参与者.结果表明,该协议不仅具有完全的盲性、不可伪造性、不可否认性,而且能够抵抗窃听者的攻击行为.由于原始签名者和签名验证者都是具有有限量子能力的半量子参与者,该协议在实际应用中不要求她们进行量子叠加态、量子纠缠态的制备和测量,从而减轻她们量子态制备和测量的负担.

    半量子签名代理盲签名量子隐形传态x态

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    基于时序网络节点嵌入的影响力最大化算法

    詹秀秀谢晓雯张恺悦刘闯...
    65-76页
    查看更多>>摘要：随着互联网的高速发展,影响力最大化算法在病毒营销、谣言遏制等众多领域得到广泛应用,它旨在搜索一个指定规模的种子节点集,以实现影响力传播范围最大化.尽管已有许多影响力最大化算法被提出,复杂系统的时序特征却鲜有被纳入考量.为了解决时序网络中的影响力最大化问题,本文提出了一种基于时序网络节点嵌入的影响力最大化算法(Micro-and Macro-based Clustering,MMC).该算法能够通过节点嵌入有效地学习时序网络中的微观和宏观维度上的动力学特征.基于嵌入向量,对时序网络进行簇聚类,以降低影响力最大化算法的复杂度,减小种子节点集间的影响力范围重叠,从而进一步提升算法的效果.为了验证MMC的有效性,本文在真实时序网络中进行了影响力传播实验与相似性比较.结果显示,相较于其他5种对比算法,MMC筛选出的种子节点在保证较好的传播效果的同时,能够跳出既有算法的框架.参数敏感性的分析表明,节点聚类过程有效地提升了算法效果.

    影响力最大化时序网络节点嵌入簇聚类传播模型

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    二维伊辛模型的主成分分析结果的理论推导

    齐楠王圣军金涛屈世显...
    77-95页
    查看更多>>摘要：在伊辛模型中,主成分分析(PCA)作为一种无监督学习方法被用来鉴别相变.我们理论推导了具有周期边界条件的二维方晶格伊辛模型的PCA结果.根据伊辛模型的哈密顿量和晶格结构可确定样本协方差矩阵的结构,进而可通过解决样本协方差矩阵的特征值问题实现PCA.晶格的所有对称性都隐含在样本协方差矩阵中,其中平移对称性决定了与傅里叶模式对应的特征向量,并且在平移对称性的基础上其他的对称性决定了特征值重数.进而结合伊辛模型的知识,明确了PCA结果的含义.我们的理论推导解释了先前研究中伊辛模型的PCA结果.在理论推导的基础上,我们还进一步挖掘了在伊辛模型中PCA鉴别相变的能力.从机器学习(ML)应用的角度,对PCA结果的理论推导揭示了PCA鉴别相变的机制,这有利于去除ML中的不透明,进而增加对ML在物理学领域的应用的信任.

    主成分分析伊辛模型相变傅里叶模式

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    基于三重表面等离子体诱导透明的动态可调太赫兹慢光器件

    许辉李铭杨肖杰徐海烨...
    96-107页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种具有简单结构且能实现优异性能的石墨烯基器件.该器件能实现三重动态可调太赫兹表面等离子体诱导透明效应以及慢光效果.该器件的功能结构单元由双层石墨烯和硅-空气光栅组成;在周期性硅-空气光栅的辅助激励下,下层石墨烯中的电子可以被入射太赫兹波/能量完全激发,可被视为明模式,并且容易被检测.上层石墨烯中的电子对入射太赫兹波/能量反应十分迟钝,甚至没有反应,被视为暗模式.当明暗模式的共振频率相同或接近时,两者就会发生干涉,从而形成等离子体诱导透明现象.此外,该器件中的双层石墨烯均是完整的石墨烯条而非间断结构,通过外部电压可以十分方便地调节石墨烯的载流子,进而改变石墨烯的费米能级,从而在不改变器件结构参数的情况下实现动态调谐的功能.本文还研究了该器件的慢光性能,器件的群延迟和群折射率分别能够达到0.304ps和607.6,有望为慢光、传感、光存储等潜在应用提供理论基础.

    表面等离子体超材料慢光器件集成光学器件

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    近距离多体绳系航天器编队合围捕获小天体方法

    杨宇黄意新张慧博田浩...
    108-121页
    查看更多>>摘要：面向小天体探测采样任务,针对弱引力环境下小天体深度钻采的进尺力需求,提出一种利用多体绳系航天器编队合围捕获方法.阐述合围捕获方法的任务流程及方法优势.构建多体绳系航天器编队合围小天体的位姿耦合动力学模型,利用对偶四元数理论和绝对节点坐标方法,引入相对位姿构型矩阵和绳索连接拓扑矩阵,分别推导航天器编队中节点航天器相对期望坐标系和小天体的相对动力学模型;并探寻二者间变换关系,实现对暗弱环境下不便观测数据的等效替换.最后,开展数值仿真试验与分析以验证动力学模型的正确性与合围捕获方法的可行性.

    绳系航天器编队小天体探测合围捕获对偶四元数

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    笛卡儿网格高保真虚拟单元浸入边界法研究与应用

    罗灿炎周丹杜昊毕林...
    122-133页
    查看更多>>摘要：笛卡儿网格下,物面与网格相切割使得笛卡儿网格具有非贴体特性,物面边界处理成为笛卡儿网格流体仿真的关键.本文建立了一种笛卡儿网格浸入边界法下的高保真虚拟单元模型:合理选取"直角三角形"形式的插值模板点,对壁面外法向附近处的变量进行局部重构,使用双二次插值提高插值精度;根据不同的物面边界类型,构造考虑边界条件信息的高阶多项式,获得虚拟单元的流场值.Prandtl-Meyer流动、超声速圆柱绕流、前台阶问题、NACA0012翼型流动等典型算例考核验证结果表明,此方法模板点选取紧凑、鲁棒,可扩展到不同的边界条件,在L1和L2范数下达到2阶精度.

    笛卡儿网格浸入边界虚拟单元法

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