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关于新型阿秒钟实现对量子隧穿时间问题的研究
量子隧穿是微观世界的基本现象，它是指粒子可以像波一样地穿过有阻碍的区域（即势垒），是微观粒子的波粒二象性的一个具体表现。如今，量子隧穿的概念已经渗透到物理学的方方面面，比如广泛使用的扫描隧道电子显微镜、半导体异质结等。然而，关于量子隧穿却有一个基本问题充满着争议，那就是隧穿的过程是否需要时间？如果需要时间那又该如何测量呢？自量子力学诞生以来，这个问题一直伴随着量子力学的发展而争论至今。 随着超短激光脉冲的问世，人们一直努力、希望在强场隧道电离的范畴来解决这个的重要争议问题。随即，学术界提出了可以通过阿秒钟方案测量隧道电离的发生时间（即时间延迟），阿秒钟巧妙地将隧穿时间延迟转化为光电子发射角的偏移，然而对于实验结果，大家一直未取得一致的看法。学术界通过十多年的研究，基本上形成了两种对立的观点，即瞬时隧穿（隧穿几乎不需要时间）与延时隧穿（隧穿需要百阿秒量级的时间），各自都有相应的理论与实验支持。似乎这两种观点充满矛盾、不可调和！量子隧穿的示意图量子隧穿可以看作是微观粒子的“穿墙术”增强型阿秒钟的原理。（a）线偏振的二次谐波打破了圆偏振的基频光的对称性，标记了最大值激光电场的方向与时刻。（b）不加二次谐波时测量的光电子动量谱。（c）加入标记光场后测量的光电子动量谱。 传统的阿秒钟是采用单个椭圆偏振或近圆偏振的激光脉冲，因此传统阿秒钟的校准依赖于少周期激光的载波包络相位和椭偏率的确定，它们的噪声抖动会给阿秒钟的测量带来很大的误差。日前，北京大学物理学院、人工微结构和介观物理国家重点实验室“极端光学创新研究团队”刘运全教授和龚旗煌院士领导的研究小组，提出并实现了一种全新改进型阿秒钟，在一束圆偏振飞秒激光场中加入了另一束线偏振的倍频光来校准阿秒钟，使得光电子发射角的偏移量的定标更加精准。这种增强型阿秒钟使得隧穿时间的测量更加准确可靠。理论上还证明了上述两种看似对立的隧穿图像可以被统一在同一个理论框架下进行描述。在强场近似理论框架下，他们分别建立了瞬时隧穿图像以及基于Wigner表象的延时隧穿图像，对于增强型阿秒钟的实验结果，这两种隧穿图像的理论结果都与实验结果相符合。因此，这是第一次使用同一个理论框架和同一个实验完美地统一了这个长期的学术争议，为隧穿时间研究提供一种思路。
北京大学
2021-04-11
关于狄拉克半金属中量子输运研究的新进展
在高晶体质量的狄拉克半金属Cd3As2纳米线中观测到手征反常导致的负磁电阻效应（Nat. Commun. 6, 10137 (2015)）；并借助于纳米线比表面积大的优势，测量到起源于拓扑表面态输运的π A-B效应(Nat. Commun. 7, 10769 (2016); Phys. Rev. B 95, 235436（2017）)。 最近，他们通过输运测量首次在狄拉克半金属Cd3As2纳米线中观测到连续体态和离散表面态耦合产生的Fano共振现象。研究表明直径约为60 nm的Cd3As2纳米线的表面态能带会发生劈裂，通过栅压调制费米能级到一个表面态子能带的带底时，会呈现出零偏压微分电导峰；在磁场作用下，由于塞曼效应，零偏压电导峰会发生劈裂，测量得到表面态的朗德因子为32；Fano共振进一步导致零偏压微分电导峰随偏置电压具有非对称的线形，并可能对材料中起源于“外尔轨道”的量子振荡频率产生修正。这项工作对于深入研究拓扑半金属的输运性质，以及设计实现可电学调控的Fano体系有着重要意义。图1. Cd3As2纳米线中量子限制效应引起的电导振荡；(b)栅压调制的微分电导谱。
北京大学
2021-04-11
中国科大实现基于简并腔中涡旋光子的拓扑量子模拟
郭光灿院士团队在基于人工合成维度的量子模拟方面取得重要实验进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。
中国科学技术大学
2022-06-02
揭示了量子三体过程中的范德华作用普遍性
通过实验测量和从理论上分析三原子重组在543.3 高斯附近的6Li-6Li的窄波磁Feshbach共振，表明在有限的温度下，三体重组主要由间接过程支配并在阈值以上的kBT内存在窄共振峰。实验数据强有力的显示连续的成对过程遵循一个普适行为并由范德华力决定。论文给出了三体重组速率常数描述的解析公式和对温度的依赖性，其中三体重组通过连续的成对相互作用进行。基础物理图像不仅适用于窄s波共振，还适用于非零分波的共振，不仅适用于超低温，而且适用于更高的温度。 这个实验结果验证了量子三体在范德华势作用下普遍的行为，发现该普遍行为远远超出零温度范围，从而揭示出双体的量子缺陷理论可以通过多尺度方法进一步扩展到非零温度范围。这种广义的三体作用的范德瓦尔普遍行与通用状态方程的定义瓦尔斯长度尺度有密切联系。通过将量子普遍行为区域扩展到零以外温度和s波共振，纯理论模型通过超冷原子物理实验与真实的少体系统和真实化学反应建立了紧密联系，迈出了量子三体物理研究的关键一步。
中山大学
2021-04-13
有机‑无机复合纳米粒子超亲水改性聚合物膜及制备方法
本发明涉及膜分离技术，旨在提供一种有机‑无机复合纳米粒子超亲水改性聚合物膜及制备方法。该聚合物膜含有超亲水性的聚醚改性有机硅材料，有机‑无机复合纳米粒子均匀分布在聚合物膜的截面、外表层和内表层，并呈梯度微纳珠状网络结构；所述的超亲水性的聚醚改性有机硅材料含有Si‑C键连接型超亲水聚醚功能基团。本发明使能实现不同部位水增量速度差异，从而制备具有梯度孔结构的有机‑无机复合纳米粒子超亲水改性聚合物膜。可实现对聚合物膜膜孔结构的精确控制，满足多样性使用环境。具有超级亲水、优异亲水持久性、超低压或零过膜压超高水通量、超高抗污染性能，可广泛应用于饮用水深度净化、工业污水处理、食用饮品的浓缩分离、油水分离。
浙江大学
2021-04-13
利用工农业生产废弃物加工有机-无机复合基质技术
对工、农业生产废弃物进行生物无害化处理，得到性质稳定、性状优良的有机物料。根据作物种子发芽和幼苗生长对水、肥、气、热等生活因子的需求，结合作物育苗与栽培的工艺或农艺要求，科学添加疏松多孔、通气性强、透水性好，有较好的酸碱盐缓冲性、有利于作物盘根的矿物材料，以及作物所需养分的缓释性肥料等，配制成安全高效、性状优良、营养平衡的作物育苗与栽培基质。
扬州大学
2021-04-14
中性点经消弧线圈接地电网的优化调谐系统
一、 项目简介针对中性点经消弧线圈接地的中压电网，研制了一套具有电网电容电流在线测量、电网脱谐度全局优化、消弧线圈自动跟踪调谐等多种功能的装置，在确保电网安全运行的前提下使电网的综合性能指标达到最优。二、 项目技术成熟程度完成了全部设计任务和部分硬件的制备，已制成的子系统在现场实测中性能良好。三、 技术指标(1) 电网电容电流测量过程在线进行，测量系统误差小于0.64%；可在[-l56%, 84%]的大范围内对电网脱谐度进行跟踪监测；可实现优化意义下的消弧线圈自动调谐；(2)已获专利授权6项，在申专利1项。四、 市场前景本系统应用于中性点经消弧线圈接地的中压电网。本系统集多种功能于一体，克服了技术上的诸多不足。另外，因采用模块化设计，拥有单一功能的子系统可独立工作，故不仅可服务于新电网的建设，亦可服务于老旧电网的改造，扩展、提升现有设备的性能。五、规模与投资需求本系统需研发资金20-30万元，制备系统的场地仅为一间普通实验室，系统测试时需运行中的电网。六、 效益分析生产一套拥有上述功能的完整系统的成本仅1-2万元，而当前市售的、功能与性能远不及本系统的装置售价达20余万。七、 高清成果图片3-4张
河北工业大学
2021-04-11
基于大气中性点的偏振遥感地-气信息分离测量装置
本发明涉及一种基于大气中性点的偏振遥感地一气信息分离测量装置,包括偏振传感器装置、偏振传感器机械平台、控制单元、计算机所述偏振传感器装置固定在偏振传感器机械平台上所述偏振传感器装置的控制端与控制单元相连接,进行数据的采集与控制所述控制单元连接计算机,进行数据及控制信号通信。
北京大学
2021-02-01
大规模城市三维点云智能处理基础支撑平台
一、项目简介 激光扫描系统能够直接获取被测目标表面的三维空间坐标，具有采样密度高、点云分布密集等特点，正逐渐成为三维空间信息快速获取的主要手段之一，被广泛应用于文物保护、三维重建、数字地面模型生产、城市规划等领域。团队拥有世界上最先进的车载和静态地面激光扫描系统，具备在城市、海岸带、矿山等环境条件下获取三维点云数据的能力。通过研发点云分割、点云智能量测、三维目标提取、点云分析、三维场景
厦门大学
2021-01-12
用于光谱图像数据降维的邻居点搜索方法及系统
本发明提出了一种用于光谱图像数据降维的邻居点搜索方法及系统，包括首先对当前像素所在窗口 的像素进行筛选，剔除受噪声等因素干扰较大的像素；然后对当前像素以及待比对像素所在窗口内像素 分别进行排序，计算当前像素和待比对像素所在窗口的光谱距离；选取相似度最高的若干像素为当前像 素的邻居点。本发明的方法充分利用了空间信息，而且通过排序使得搜索过程不受图像几何形态上的变 化影响，具有空间鲁棒性，对一些噪声污染点也有很好的抑制作用，使得寻找到的邻居点更准确，提高 了高光谱图像数据降维处理的性能。
武汉大学
2021-04-13