【摘 要】
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高压物理科学是材料研究领域的重要学科。高压可以使材料的结构、电子结构以及超导电性等特性发生改变。高压相变和超导电性是材料研究领域的热点问题,在生物、化学、工业以及生产生活中有重要价值。本文针对材料的高压行为,采用以密度泛函理论为基础的从头算法,研究了以下内容:金属Hf的结构、弹性、声子谱、电子、热力学性质和超导电性等特性,以及高褶皱二维蜂窝结构铪烯的结构稳定性以及超导电性;等原子比的Ti Zr、T
其他文献
量子中继器是构建大尺度量子网络,实现长距离量子通讯行之有效的工具。光与原子量子记忆(自旋波存储)纠缠源是实现量子中继的基本元件。近20年来围绕冷原子系综的光量子存储取得了极大的进步。实用化的量子中继要求量子存储具有大的多模存储能力,长存储寿命以及高存储效率等3个重要的指标。本文基于Duan-Lukin-Cirac-Zoller(DLCZ)量子存储方案,我们开展了一系列的研究工作,具体工作包括:(1
近年来,量子模拟已经成为了备受关注的研究领域,因为它不仅使我们能够更加充分地探索多体量子系统的基本特性,还能够使我们揭示很多新能源和新材料。随着实验技术的提高,对于实现量子模拟器,量子系统的相干操控已经足够成熟。量子相干技术的发展使得很多人造可控系统都能够作为量子模拟器进行量子模拟。现今所应用的量子模拟有两类,一类是基于电路重构演化的量子模拟,通常称为数字型量子模拟;另一类是用一个可控的量子系统去
夸克-胶子等离子体(QGP)是一种在极高温或极高密条件下形成的液态凝聚态物质。量子色动力学(QCD)预测初期宇宙和中子星内部都存在QGP物质,物理学家们在高能重离子(核-核)碰撞实验中也发现了 QGP物质。QGP物质因具有强耦合低粘滞流体的性质,而被称为“完美流体”。在高重子化学势、低温区,QGP会相变为色超导相。在高能碰撞中产生的QGP物质体积极小(几千个fm3),且存在的时间很短(几十个fm/
在量子层面控制光与物质的相互作用并实现该过程的精密测量是量子光学实验研究及其相关应用的核心目标之一。中性原子作为一个基本量子单元,为光与物质相互作用的研究提供了很好的平台。在自由空间中对中性原子的冷却与俘获及对单个原子,直至原子阵列的精确操控,为演示一些基本的量子操控和量子信息处理过程提供了较为理想的舞台,从而使基于中性原子体系的光与物质接口,作为链接光子与原子之间量子信息存储和交换的节点,成为一
光镊是一种利用光场辐射压来俘获微小粒子的技术,比如原子分子、微米纳米尺度粒子、细胞等,是目前基础科学研究中的一个重要方向,被广泛的应用于物理和生命科学等领域。其中,光悬浮纳米粒子是一个典型的应用。与通过悬臂连接的力学谐振子相比,光俘获的粒子只与周围环境接触,消除了由悬臂引入的加热效应和退相干限制。在高真空中,光悬浮纳米粒子系统的质量因子预期可以达到1012,对周围环境的变化非常敏感,常用于一些超精
量子态的纠缠特性是量子力学区别于经典物理的重要、基本性质,也是下一代量子技术革命的重要资源。随着量子技术的进步,深入理解量子态,特别是多粒子量子纠缠态的纠缠特性,不只是一个非常重要的基本理论问题,也是一个非常迫切的实际问题。对多体量子纠缠态的深入理解是量子物理中一个具有挑战性的问题。当前,多体量子纠缠态的研究可以简单地分为两个方面:(1)多体量子纠缠态纠缠结构的有效分类。多体量子纠缠态的结构分类是
随着激光冷却原子技术的发展,超冷分子由于其独特的特性引起了广泛的关注。与原子相比,分子拥有更加丰富的振动和转动自由度。极性分子具有永久电偶极矩以及长程各向异性相互作用使得其可通过外场进行分子内态操控。这些特性使得超冷极性分子成为实现精密测量、量子计算以及量子模拟的良好载体。稳定分子态的制备是实现这些应用的前提。最低振动基态超冷极性分子由于其势阱深度较深,不会弛豫到更低的能态,分子性质较为稳定,且基
由于拓扑物态具有对细节不敏感、不怕噪声、抗干扰等优势,在1980年拓扑物态首次被发现以来的四十年间,对于新奇拓扑物态的研究已经成为了近代物理学中热门的研究课题之一。2010年,T.Kitagawa首次提出离散时间量子随机行走(离散时间量子行走)是研究拓扑物理的一个通用、简洁的量子模拟平台。由于离散时间量子行走具有可调控性强、形式简单、拓扑物理丰富等优点,利用离散时间量子行走去模拟各种新奇的拓扑物理
纳米材料具有显著的量子限制效应和优异的光电特性(包括高比表面积、强吸收、单光子发射等),从而在量子科学、材料科学和生命科学等领域都有广泛的应用。特别是金纳米粒子(AuNPs),因其导带电子集体振荡所产生的表面等离子共振效应会对入射光场产生显著的局域限制增强(达到纳米量级的空间限制)。这种局域等离激元共振还可以通过纳米粒子的大小、形状、间距和表面修饰等作进一步的调整优化。相比于单分子和量子点等发光体