叠加态

摘要： 提升量子光源在量子信息处理方面的编码容量是量子技术发展亟需解决的问题。轨道角动量作为光子一个独特的自由度,其空间模式分布会形成无限维完备的希尔伯特空间正交解,因此利用光子的轨道角动量进行编码可以极大地提高信息处理的容量,是高维量子信息处理的重要资源。具有二能级系统的量子光源可以等效成点光源,在微纳尺度下对量子光源进行调制产生轨道角动量是拓展片上集成量子光源编码维度的有效方法之一。主要探讨了点光源在微环谐振腔中产生轨道角动量叠加态的特性。首先介绍了角向光栅对微环谐振腔中点光源产生轨道角动量的调制机理;然后研究了微环谐振腔的腔量子电动力学效应对点光源辐射子的辐射速率和收集效率的影响,并对单光子纯度进行了分析;最后研究了点光源产生轨道角动量叠加态的电场分布、相位分布及矢量偏振特性,不仅分析了微环谐振腔中不同位置的点光源对腔模及轨道角动量的影响,还对出射轨道角动量叠加态的纯度进行了详细分析。该研究为集成轨道角动量光量子器件的发展提供了有效的方法,对进一步了解微纳尺度下产生轨道角动量的机理和性质有良好的促进作用。

摘要： 陈云霁曾说,好的基础研究者一定是很孤独的人。回首他20年的科研之路却发现,并非如此。陈云霁现任全国青联常委、中国科学院计算技术研究所(以下简称中科院计算所)副所长。2012年,29岁的他成为中科院计算所历史上第二年轻的研究员。当时,他正处于工程师和科学家的“叠加态”。

摘要： 目的:对雪丽棉、气凝胶和叠加态3种先进保温材料的保温性能进行研究,探索其在寒区卫生装备器材中的应用潜能。方法:首先,通过扫描电子显微镜分析、厚度和面密度测试对雪丽棉、气凝胶和叠加态基材进行形貌表征,并通过瞬态热线法测试和太阳光模拟照射实验评测雪丽棉、气凝胶和叠加态基材的保温性能。其次,制备叠加态和气凝胶内囊保温包,测试不同温度环境下保温包内部的温度变化。最后,制备叠加态、气凝胶和雪丽棉内帐帐篷,通过测试帐篷在自然环境下的内外温度变化来评测帐篷的保温性能。结果:雪丽棉基材最厚、最蓬松,气凝胶基材和叠加态基材则更轻薄,3种基材保温性能排序为:气凝胶基材>雪丽棉基材>叠加态基材;气凝胶内囊保温包保温性能优于叠加态内囊保温包;气凝胶内帐帐篷和雪丽棉内帐帐篷较叠加态内帐帐篷具有更好的保温性能,且雪丽棉内帐帐篷保温效果略优。结论:3种材料均具有良好的保温性能,在寒区卫生装备器材研制改进中将具有很好的应用前景,其中气凝胶材料可作为最优选。

摘要： 随着量子计算的出现,对外围容错逻辑控制电路的需求达到了新的高度。在传统计算中,信息的单位是“1”或“0”。在量子计算机中,信息单位是一个量子比特,可以描绘为“0”、“1”或两个值的叠加(称为“叠加态”)。

摘要： 量子世界有个奇异的特性,一个粒子或更大的东西可以同时处于两种状态的叠加态。例如著名的薛定谔的猫,就身处既“活”又“死”的状态。传统计算机建立在要么0,要么1的二进制基本单元——比特上,而在量子世界中,我們可以让一个比特同时既是0,也是1,这就叫量子比特。操作一个处在叠加态的量子比特,就等于在同时操作多个传统比特。因此,以量子比特为基础的量子计算机,应该能在同样的时间内能完成比传统计算机多得多的运算。

摘要： 为了促进畜牧业健康、稳定、可持续发展和保障动物产品质量安全和社会公共卫生,因地制宜、精准检测、科学防治做好动物疫病防控工作成为最关键、最有效的手段和方法.

摘要： 为了促进畜牧业健康、稳定、可持续发展和保障动物产品质量安全和社会公共卫生,因地制宜、精准检测、科学防治做好动物疫病防控工作成为最关键、最有效的手段和方法。

摘要： 对新媒体艺术的体悟,在过去的几十年里由注重实体与推理的装置性力学思维,向注重虚拟在场关联的数字化信息思维转变.同时,针对近期新媒体艺术发展的瓶颈,它已具有某种"再转型"的征兆——即由碎片化、臃肿的、机器算法为主导的信息思维,向注重个性心念感知一体化的量子思维意识的跃升.其结果将把艺术带入整一时空观的崩解、过程性体悟的回归以及与物平等的人机"共谋"新时代.

摘要： “安总,在硬件层面,产品通常是计算的载体。”秘书看着档案中的内容,接着说:“硬件是用来计算和储存二进制计算的。”“就是储存0和1。”安文浩补充道。“最早的计算机实际上都是利用两种不同的状态来表示0和1。近年来虽然量子计算机通过叠加态解决了计算复杂性的问题,然而,它的计算速度始终还是在一个数量级上。

摘要： 1954年,一位名叫休·艾弗雷特三世的普林斯顿大学毕业生和朋友们喝酒聊天时,突然产生了一个疯狂的想法,而这个想法或许能解决量子力学中最令人费解的问题之一:在微观尺度上究竟存在多少个现实?根据量子理论,电子等基本粒子不会以单独态存在、而是以叠加态的形式存在,也就是说,粒子可能同时处于多个位置、以多个速度、朝着多个方向运动,但在我们能够观测和体验的宏观层面上(即肉眼可见的层面),物体在同一时间似乎只能以一个状态存在。这对我们的世界究竟有何影响呢?

摘要： 本文主要介绍西安理工大学在OAM(Orbital Angular Momentum,轨道角动量)复用领域的若干研究进展.轨道角动量多路复用是在继时分多路复用(Time Division Multiplexing,TDM)、码分多路复用(Code Division Multiplexing,CDM)、频分多路复用(Frequency Division Multiplexing,WDM)和空间分复用(Space Division Multiplexing,SDM)技术之后出现的一个多路复用技术.研究了涡旋光束的生成、传输、波前校正以及检测,讨论了大气湍流对OAM叠加态的影响.研究成果为OAM复用通信系统的实现提供了理论基础和实验基础.

摘要： 光子轨道角动量量子态具有高维和光学涡旋特性,在经典和量子领域展示出了巨大的应用潜力,目前对其研究已成为物理学的一个热点.本实验研究了利用Sagnac干涉仪干涉的方法将具有不同轨道角动量的光束无破坏地分离到不同的路径,实现了光子轨道角动量分束.实验中利用此分束器验证了对几种不同轨道角动量态(包含叠加态)的分离,得到了与理论预期相符的实验结果.这种对轨道角动量态的区分的方法相比已有的其他区分方法具有较好的稳定性,而且可用于区分叠加态,可以达到单光子水平.这种干涉仪方法将不同的轨道角动量本征态与路径耦合,实现了自旋轨道角动量-路径纠缠.文中最后用偏振耦合的方式提出了一种无损的多级级联方案,这种新方案有望应用在高维编码上,在高密度通信、量子保密通信、量子计算与量子信息等领域有重要的意义.

摘要： 本文采用轨道角动量不同的光来激发出表面等离子体,然后观察0阶透射光的轨道角动量。结果发现,如果轨道角动量为整数,那么整个过程对光的空间模式没有影响,但是对携带不同轨道角动量的光,透过率是不同的。如果入射光处在轨道角动量的叠加态上,那么它们的相干性可以被保持,不同本征态之间的相对相位没有发生变化。

摘要： 本文研究了光场初态为激发相千态或其叠加态时强度耦合Jaynes-Cummings模型的动力学演化。对原子反转以及光场的反聚束效应进行了讨论。

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 一种基于量子叠加态的模2n减法器设计方法，所述方法利用基本量子受控门实现量子半减器和复位器、量子全减器和复位器的设计方法，以及由量子半减器、量子全减器和复位器构成n位量子模2n减法器的设计方法；最后利用设计好的模2n减法器实现基于量子叠加态的模2n减法运算。本发明解决了量子叠加态的量子模2n减法运算问题，设计了一个基于量子叠加态的量子模2n减法器。本发明体现了量子信息处理在信号处理的高效性：只需14n‑13个基本操作就可实现2m个n位整数模2n减法运算，而用经典计算机实现相应的加法运算需要O(n2m)基本操作。摘要附图本发明n量子比特的量子模2n减法器的量子线路图。

摘要： 本发明公开了一种多功能涡旋叠加态发生器，属于新型人工电磁材料和太赫兹科学技术领域。该器件采用全硅结构，包含若干个透射阵列单元，每个单元应该满足：对于不同的圆偏振电磁波入射到超表面时，超表面阵列会产生特定的相位响应，从而产生多种涡旋态和涡旋叠加态。本发明通过将十字形单元和正方形单元空间交织排列分别对入射电磁波的同偏振和交叉偏振分量实现独立的相位调控，可以在不同的出射偏振态进行多种功能设计，具有高效、透射式、多功能等优点。

摘要： 本发明涉及一种基于叠加态涡旋光的目标方位向成像方法。基于旋转调制产生具有不同时变相位差的旋转叠加态涡旋光照射目标，产生旋转多普勒效应，对目标回波信号进行傅里叶变换得到时频信号，利用旋转多普勒频移信号和强度螺旋谱的时空反演关系，得到旋转叠加态涡旋光的强度螺旋谱，同时对不同时变相位差的旋转叠加态涡旋光的回波信号进行时谱分析，得到旋转叠加态涡旋光的相位螺旋谱；最后，通过旋转叠加态涡旋光的强度螺旋谱和相位螺旋谱的叠加，经重构实现目标的方位向成像。本发明方法在前视/凝视成像条件下具有较高的成像分辨率，实现成像“不依赖运动，得益于运动”。

摘要： 本发明涉及一种基于双频叠加态涡旋光的目标转速与转向的测量方法。首先，正交偏振双频激光器产生的高斯光束经四分之一波片后，其偏振态转变为左‑右旋圆偏振，再经涡旋波片调制后，转变为右‑左旋涡旋光；随后经过线偏振片使两个频率的光发生干涉，形成旋转的叠加态涡旋光束；此涡旋光束经分光棱镜分束为参考光束和探测光束，探测光束经被测目标散射后，利用组合成像望远镜收集信号光；两个光电探测器分别接收参考光束和信号光束，将光信号转变为电信号接入频谱分析仪，分析测量后参考信号与调制信号的差值与相对大小，即可求得目标的角速度大小和方向。此方法将求解矢量的问题转化为与频率相关的标量问题，可一次测量得到转速与转向两类信息，极大降低了测量难度，并且光路结构简单，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及量子信息通信技术领域，公开一种基于实时估计量子计算机中叠加态制备错误率的随机数生成方法，包括：在初始态|0＞应用RY(π/2)门，将量子比特制备到叠加态并将制备好的叠加态传送到可信的测量端；利用一串随机种子，随机地选择X基或者Z基对叠加态进行测量；根据X基测量结果实时估计X基测量结果中的叠加态制备错误率ebx，并根据ebx对Z基下的叠加态制备的错误率ez进行估计；利用Z基下的测量结果生成随机数；利用Toeplitz后处理方法对生成的原始数据进行随机性提取。本发明通过对制备的叠加态的错误率进行实时有效估计，实现了对量子计算机中最小熵的实时监控，生成的随机数的随机性得到了保证。

摘要： 本申请公开了一种电路设备叠加态剥离为单一态的方法及装置，包括：首先构建用电设备功率特征矢量模型，然后通过每种设备的单一态数据集构建设备稳态和暂态的功率特征矢量集，再从叠加态中剥离得到各个设备的单一态信息，最后通过高斯分布模型概率判断单一态信息的所属设备和所属状态，并计算分析其实时用电量。相较于现有技术，本申请的剥离方法显著地提升了叠加态数据的剥离速度，进一步地，能够计算分析剥离后每种设备的实时用电量和总实时用电量，在实际应用中更加适合推广，解决了现有技术剥离过程非常复杂导致剥离速度较慢，而且只能对叠加态的数据进行剥离，无法分析出电路中每种设备的实时用电量的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种叠加态涡旋光束的产生方法，属于光场调控领域。本发明在振幅型空间光调制器加载叠加态涡旋光束调制函数，根据叠加态涡旋光束调制函数对高斯光束进行振幅调制，在目标平面得到叠加态涡旋光束；其中叠加态涡旋光束调制函数由两组子振幅调制函数构成。本发明基于标量光场衍射理论与光的轨道角动量理论，通过构造振幅调制函数，实现将高斯光束调制为叠加态涡旋光束；无需进行多次合束，因此光能利用率高，所需光学器件少且操作简单。

摘要： 本发明涉及一种基于共轭叠加态涡旋光的物体旋转中心定位方法。共轭叠加态涡旋光是包含两种共轭模式的涡旋光，可由激光器结合空间光调制器制得，光束的拓扑荷数、半径可灵活调节。一束准直发射的共轭叠加态拉盖尔‑高斯光束垂直照射到旋转物体表面，分析反射光发生的频移可解算物体旋转中心偏移光束中心的距离，调节光束的半径和拓扑荷数可以控制解算精度；调整光束在不同位置解算该距离可以确定旋转中心在物体表面的位置；调整光束的位置使频谱出现单一信号时，物体旋转中心与光束中心重合，可实现物体旋转中心的标定。该方法操作简便，调整灵活，定位精度高，应用范围广，可用于物体的旋转中心定位。

摘要： 本发明涉及量子信息通信技术领域，公开一种基于实时估计量子计算机中叠加态制备错误率的随机数生成方法，包括：在初始态|0＞应用RY(π/2)门，将量子比特制备到叠加态并将制备好的叠加态传送到可信的测量端；利用一串随机种子，随机地选择X基或者Z基对叠加态进行测量；根据X基测量结果实时估计X基测量结果中的叠加态制备错误率ebx，并根据ebx对Z基下的叠加态制备的错误率ez进行估计；利用Z基下的测量结果生成随机数；利用Toeplitz后处理方法对生成的原始数据进行随机性提取。本发明通过对制备的叠加态的错误率进行实时有效估计，实现了对量子计算机中最小熵的实时监控，生成的随机数的随机性得到了保证。

摘要： 本实用新型属于量子计算领域，公开了可创建金刚石系综氮空位中心量子比特任意叠加态的系统，在这样的系统中，使用任意波发生器驱动连续激光光路中的声光调制器构建能产生量子比特任意叠加态的一组双色光脉冲，双色光脉冲场强中的所引入的额外自由度被用来最优化脉冲的形状，使之对系统中存在的频率失谐量呈现出高鲁棒性，从而在短作用时间内以高保真度创建量子比特的任意叠加态；产生的光脉冲可以在4ns的作用时间内生成一个量子比特的任意叠加态，在±300MHz的频率失谐量范围内的保真度不低于99.39%。