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关键词： 诺贝尔物理学奖   量子纠缠   量子力学   科普工作者   前沿科学   编辑  

摘要： 一直以来,量子力学的晦涩、难啃使得其成了游离于人们认知边界的一种前沿科学,熟悉又陌生,懵懂且好奇。前不久,随着2022年诺贝尔物理学奖的揭晓,“量子纠缠”一词爆火,围绕这一量子力学领域重要理论展开的解读一时间纷至沓来。作为一名科普工作者,职业习惯使然,也对“量子纠缠”现象进行了初浅的了解,莫名觉得这一科学理论背后影射的道理同样适用于编辑行业和从事这一行业的编辑群体,这里假以借喻,与众共勉。

关键词： 光学超表面   超构透镜   相变材料Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)   自旋依赖   强度可调谐  

摘要： 超表面是一种基于亚波长各向异性单元结构的超薄平面光学器件,能够在微观尺度下调制电磁波相位、偏振和振幅等,从而实现波前的任意调控。超构透镜作为超表面走向实用化的重要代表,凭借其超强的光波操控能力、超紧凑结构、多功能性及与半导体工艺兼容等突出优点,引起了研究学者的极大兴趣。然而,已报道的超构透镜受限于相位分布设计,难以同时实现偏振复用及强度可调谐聚焦功能;且结构一旦确定,其电磁性能就被锁定,在灵活调制电磁波方面受到很大限制。为此,文中从各向异性单元结构的设计和优化入手,协同PB相位和传输相位,设计了两种能够在不同空间取向(横向和纵向)上实现自旋分裂的Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)(GSST)相变超构透镜。通过改变入射圆偏振光的椭偏度,两超构透镜均可实现强度可调谐聚焦性能;通过调控相变材料Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)从非晶态逐渐转变为结晶态,两超构透镜均可实现聚焦性能的连续调谐并最终达到“ON”和“OFF”的动态切换。所设计的自旋依赖强度可调谐相变超构透镜有望在多成像系统、机器视觉和显微成像等领域发挥重要作用。

关键词： 磁共振成像   动脉自旋标记技术   脑血流量   脑血管疾病  

摘要： 动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)是一种无需注入对比剂的磁共振灌注成像技术,通过标记动脉血液中的氢质子进行成像,可以无创地显示组织血流灌注情况和反映脑血管侧支循环代偿情况。在对脑血管疾病进行诊断、疾病状态评估、指导治疗及预后均显示出极大的应用价值和良好的发展前景。本文综述了ASL原理及技术要点,以及ASL在一些脑血管疾病如短暂性脑缺血发作、缺血性卒中、脑小血管病、烟雾病等应用进展,旨在使临床工作人员及患者对磁共振ASL及其应用有所了解,为后续临床工作及技术发展提供参考。

关键词： 知识的理解   学习素材   观察与思考   深度理解   过程与结果   想象   表象  

摘要： 动态想象是一种运动的想象,即学生根据提供的素材和问题,对已有表象进行加工、组合,想象运动变化的过程与结果。动态想象的背后有学生丰富的表象支撑,是学生对学习素材展开自主的、能动的、有意义的想象。学生通过动态想象将观察与思考有机结合,在头脑里对已有的表象进行加工、改造形成新的表象,进而实现对知识的理解和建构。

关键词： 量子力学   力学量   表象理论   五步计算  

摘要： 量子力学中力学量和表象理论无论在教学中还是在实际应用中都占有非常重要的地位,是量子力学的重要内容,也是教学的重点和难点.文章提出了力学量和表象理论的“五步”计算方法,分别对应为“找、解、展、求、算(写)”.通过教学实践和实例应用发现,它能很好地解决力学量和表象理论一系列的计算问题,帮助学生掌握量子力学的内容和知识体系,对提高量子力学教学产生了积极的影响.

关键词： 量子计算   量子模拟   量子自旋系统   完美态转移   光量子芯片  

摘要： 近些年,量子计算物理实现技术进步很快,构建能够发挥实际用途的量子计算装置成为发展重点。采用量子模拟研究量子自旋系统的演化行为,相比于经典模拟会更加高效。一维量子自旋链中完美态转移模型在量子通信和量子计算领域具有重要的研究价值。提出一种基于双光子连续时间量子漫步的可编程完美态转移量子模拟方法,并且基于光量子芯片完成了2类特殊哈密顿量作用下XY型量子自旋链中双激发“周期-镜像”完美态转移的量子模拟实验,为模拟量子自旋系统的演化提供了一种实用且可扩展的实验方案。

关键词： J-C模型   哈密顿量   量子光学   量子力学   高等数学  

摘要： 本文总结了物质与光相互作用系统的几种哈密顿量写法;并以量子光学基础、量子力学方法和高等数学技巧为主,求解了一种较为复杂实际系统的有效哈密顿量;且概述了另外一些复杂实际系统是如何简化成类似J-C模型的有效哈密顿量,这对从事理论量子光学研究有一定参考价值。

关键词： 下肢截肢   运动表象   脑电图   功率谱分析   大脑可塑性  

摘要： 目的探索下肢截肢后大脑可塑性变化机制,揭示下肢截肢后运动表象相关电极的能量变化。方法2021年4月至10月,选取下肢截肢患者21例和健康人18例进行运动表象任务,同步记录256导脑电图,分析C3和C4电极α(8~13 Hz)和β(13~30 Hz)频段的功率谱。结果在β频段内,在表象左、右腿运动和左脚运动时,患者C4点功率高于健康人(P<0.05)。结论下肢截肢患者表象运动任务时有脑电功率改变,可能与幻肢痛和大脑可塑性相关。

关键词： 硼烯纳米带   量子输运   格林函数   电流-电压曲线  

摘要： 硼烯是继石墨烯以来很有潜力的新型二维材料,本文采用格林函数方法结合Landauer-Büttiker公式,着重研究了电极-中心区连接方式、层间跃迁和在位能无序对双层硼烯纳米带电荷输运的影响,计算了双层硼烯纳米带的色散关系、透射谱以及电流-电压曲线.计算结果表明:双层硼烯纳米带均呈现金属行为,该现象与电极-中心区连接方式、层间跃迁以及无序均无关,定性解释了双层硼烯为金属的实验结果.当左右电极为单层硼烯时,体系透射谱不存在量子化电导平台,相应的电流小于左右电极均为双层硼烯纳米带的情况.电流与层间跃迁的关系依赖电极-中心区连接方式.当左右电极为双层硼烯时,随层间跃迁的增大,电流先增大后减小;当左右电极不相同时,随层间跃迁的增大,电流先迅速增大而后达到饱和;当左右电极为上(下)层硼烯时,随层间跃迁的增大,电流振荡下降(上升).最后发现双层硼烯纳米带的输运性能随无序强度的增大而减弱.

关键词： 小波包分解   信息熵   支持向量机   水工闸门   故障诊断  

摘要： 针对水工闸门故障检测困难、检测效率低的问题,提出了一种基于小波包信息熵和改进支持向量机(SVM)算法相结合的水工闸门故障诊断方法。首先,利用小波包分解算法对弧形闸门振动信号进行分解;然后提取分解后各节点子频带信号的信息熵特征;最后将信息熵作为特征向量输入网格搜索算法优化后的支持向量机,进行故障分类器模型的训练。试验结果表明,在小样本参与训练测试的情况下,经网格搜索算法优化后的支持向量机模型仍能实现较快的训练速度和较高的分类准确率,模型的训练预测平均用时仅为1.97 s,对闸门故障的分类准确率也达到了95%,可快速有效识别闸门的故障状态。验证了该方法在水工闸门故障诊断中的可行性。