摘要:由于其超高的能量转移效率,近场辐射传热显示出在各种新兴技术领域中应用的显着潜力。目前,研究近场辐射传热问题的主要理论框架包括传统的波动电动力学(FE)理论和最近提出的非平衡绿色功能(NEGF)方法。在两种方法中,物体之间的辐射热通量取决于计算物体对外部电磁场的响应函数。本报告介绍了基于密度功能理论的第一原理方法,在不同温度下对物体之间计算近场辐射热通量的方法。它提供了计算公式,其中包括FE和NEGF方法的局部现场效应。使用二维材料(例如石墨烯)作为示例,我们介绍了近场辐射热通量与物体之间的距离以及辐射能谱之间的关系。然后,我们系统地比较了第一原理方法和传统理论模型对诸如石墨烯极化之类的响应函数的影响。最后,我将在完全非平衡条件下的光子电子相互作用引起的统一的能量,动量和角动量转移理论引入开拓性工作。
我们使用环形聚合物(RP)表示将光腔内部的辐射场进行序列,以实现Polariton量子动力学。使用与光腔相连的电荷转移模型,我们表明,光子场的RP量化提供了与费米的黄金法则相比,光子场的RP量化提供了极化的速率常数(PMET)反应。因为RP量化使用扩展相位空间来描述光子范围,因此与常用的Fock状态的辐射场描述相比,它显着降低了计算成本。Compared to the other quasi-classical descriptions of the photon field, such as the classical Wigner model, the RP representation provides a much more accurate description of the polaritonic quantum dynamics, because it properly preserves the quantum distribution of the photonic DOF throughout the quan- tum dynamics propagation of the molecule-cavity hy- brid system, whereas the classical Wigner model fails to do so.这项工作证明了我们的环聚合物描述的可能性,可以治疗polariton化学中的量化辐射场,采取一种准确性和有效的方法,用于未来的腔量子电动力学研究。
分配和离子立体效应,(Langmuir),第 37 卷(38),第 11316-11329 页,202,出版商-美国化学学会。2. SK Maurya、S Sarkar、HK Mondal、H Ohshima、Partha P. Gopmandal †,疏水内核接枝 pH 调节和高电荷聚电解质层的软颗粒电泳,(电泳),2021 年,doi:10.1002/elps.202100147,出版商-Wiley-VCH。 3. D Kundu、S Bhattacharyya、Partha P. Gopmandal †、H Ohshima,广义重力场下带电疏水刚性胶体在水介质中的沉降,(电泳),第 42 卷(7-8),第 1010-1020 页,2021 年,出版商 - Wiley-VCH。4. M Sarkar、SK Maurya、Partha P. Gopmandal、S Sarkar,流经退化河床的流体动力学,(湍流杂志),第 22 卷(12),第 814-842 页,2021 年,出版商 - Taylor and Francis Online。5. SK Maurya、Partha P. Gopmandal †、S. De、H. Ohshima 和 S. Sarkar,浓缩悬浮液的电动力学
• 获得欧盟 ERC 资助“321:计算电磁学中从立方 3 到 2 线性 1 的复杂性”。 (ERC Consolidator Grant 2016,200 万欧元)。 • 在国际 ISI 期刊上发表或印刷论文 50 篇,评审论文 4 篇,同行评审会议论文 90 篇,受邀投稿 23 篇。 • 获得超过 15 个科学出版物奖项和荣誉。 • 获得 2015 年 EurAAP Leopold B. Felsen 电动力学杰出奖 • 获得 URSI Issac Koga 金奖(三年期,2014-2016 年)。 • 获得 IEEE AP-S Donald G. Dudley 本科教学奖。 • IEEE APM 主编、IEEE TAP 跟踪编辑、其他 4 种期刊(2 种来自 IEEE:IEEE AWPL 和 IEEE Access)副主编、19 种 ISI 期刊审稿人。 • 5 名博士生和 3 名博士后的导师。8 名已毕业博士生(3 名现为教职员工)的前导师。 • 8 个国内和国际研究项目的现任和前任首席研究员(过去四年的个人预算超过 430 万欧元)。
摘要 — 本文旨在研究由与波导耦合的腔量子电动力学 (cavity-QED) 系统的相干反馈控制引起的双光子动力学。在该装置中,腔中的二能级系统可以作为光子源,发射到波导中的光子可以在波导中传输和反射后多次与腔 QED 系统重新相互作用,在此过程中反馈可以调节进出腔的光子数量。我们在两种情况下分析了该相干反馈网络中双光子过程的动力学:波导和腔之间的连续模式耦合方案和离散周期模式耦合方案。这些耦合方案的不同之处在于它们的相对尺度和用于耦合的半透明镜的数量。具体而言,在连续模式耦合方案中,双光子态的产生受波导反馈回路长度以及波导与腔-QED系统之间的耦合强度的影响。通过调整波导长度和耦合强度,我们能够有效地产生双光子态。在离散周期模式耦合方案中,腔中的Rabi振荡可以稳定,并且波导中没有明显的双光子态。
巴西在开发磁性悬浮火车(Maglev)的开发方面又迈出了又一步。这些仍然是世界上罕见的未来派车,无声地旅行,而没有直接排放污染物 - 被选出 - 悬挂在路上几厘米。在今年年底之前,里约热内卢大学(UFRJ)的研究人员计划开始使用超导悬浮技术(SML)领域的第一个实尺度实验工具测试的新阶段。货车的行程,长度为4.3米(m),宽2 m宽,可容纳20名乘客的容量,将在200 m的高路线上,在UFRJ Technology Centers 1和2中,位于Rio de Janeiro的Fundão岛。只有日本,中国和韩国才有经营杂志的青少年。 该地区的研究也发生在德国,美国,法国,英国,俄罗斯和意大利。 SML系统是三种有希望的磁质技术之一。 或两个,电动力学和电磁悬浮的悬浮年龄更大。 巴西汽车的名字Maglev-Cobra的项目由UFRJ的研究生和工程Pesquisa(Coppe)的Alberto Luiz Coimbra研究所的老师与Polytechnic School和Polytechnic School和同一大学的物理学院合作。 这项研究始于1998年(请参阅FAPESP Research No. 157),并得到了里约热内卢州研究支持基金会(FAPERJ),国家经济和社会发展银行(BNDES)(BNDES)和研究与项目的金融家(FineP)的支持。 第一个的结果只有日本,中国和韩国才有经营杂志的青少年。该地区的研究也发生在德国,美国,法国,英国,俄罗斯和意大利。SML系统是三种有希望的磁质技术之一。或两个,电动力学和电磁悬浮的悬浮年龄更大。巴西汽车的名字Maglev-Cobra的项目由UFRJ的研究生和工程Pesquisa(Coppe)的Alberto Luiz Coimbra研究所的老师与Polytechnic School和Polytechnic School和同一大学的物理学院合作。这项研究始于1998年(请参阅FAPESP Research No. 157),并得到了里约热内卢州研究支持基金会(FAPERJ),国家经济和社会发展银行(BNDES)(BNDES)和研究与项目的金融家(FineP)的支持。第一个国家工业学院(INPI)已经授予了三项专利。手工制作的车辆的第一个原型,在2015年至2020年之间以与200 m相同的方式进行了实验操作。 “在此期间,一千人被运输了,” Maglev-Cobre开发协调员Coppe电动工程计划Stephan的电工Richard Magdale-说。
设计能够减少和减轻错误的量子硬件对于实用的量子纠错 (QEC) 和有用的量子计算至关重要。为此,我们引入了电路量子电动力学 (QED) 双轨量子比特,其中我们的物理量子比特被编码在两个超导微波腔的单光子子空间 {| 01 ⟩ , | 10 ⟩} 中。主要的光子损失误差可以被检测到并转换成擦除误差,这通常更容易纠正。与线性光学相比,双轨代码的电路 QED 实现提供了独特的功能。每个双轨量子比特仅使用一个额外的 transmon ancilla,我们描述了如何执行一组基于门的通用操作,其中包括状态准备、逻辑读出以及可参数化的单量子比特和双量子比特门。此外,腔体和传输器中的一阶硬件错误可以在所有操作中被检测到并转换为擦除错误,留下数量级较小的背景泡利错误。因此,双轨腔量子比特表现出良好的错误率层次,预计在当今相干时间下的性能远低于相关的 QEC 阈值。
本论文描述了一种定制的腔量子电动力学 (QED) 工具箱,用于光学微柱中的量子点 (QD) 发射器。该工具箱是为 MATLAB® 开发的,它允许使用全腔 QED 模型或有效绝热哈密顿量来仅与 QD 子空间一起工作。该工具箱模拟连续和脉冲波状态下的输出强度、一阶和二阶相关性以及通量谱密度。结果表明,与完整模型相比,绝热模型降低了计算成本,并允许在 QD 和腔之间的弱耦合状态下执行精确的量子光学模拟。为了使近似结果令人满意,腔体的衰减时间必须比其他子系统(包括 QD 动力学和入射场)更快:QD 的 Rabi 频率必须比腔体的衰减率慢得多,而对于入射场,其演化必须比腔体中的光子寿命慢。这项工作还可以应用于 1-D 光子晶体波导和纳米腔中的激发偶极子等更一般的领域,并且可以推广到更复杂和更现实的系统。这包括各向异性中性量子点的描述(由 3 级系统描述)或具有自旋自由度的带电量子点(由 4 级系统建模),同时考虑腔体和输入/输出场的极化自由度。
光同源性检测已被广泛用于测量字段正交的连续变量(CV)量子信息处理。在本文中,我们探讨了在“光子计数”模式下操作共轭同型检测系统以实现离散变量(DV)量子密钥分布(QKD)的可能性。共轭同源检测系统由光束分离器组成,然后是两个光学同伴检测器,可以同时测量传入量子状态的一对共轭四倍体x和p。在经典电动力学中,x 2 + p 2与输入光的能量(光子数)成正比。在量子操作中,X和P不上交,因此上述光子数测量本质上是嘈杂的。这意味着QKD标准安全证明的盲目应用可能会导致模拟性能。我们通过利用拟议检测方案的两个特殊特征来克服这一障碍。首先,外部对手不能操纵与真空浮游相关的基本检测噪声。第二,重建接收器末端的光子数分布的能力可以对对手的可能攻击施加其他约束。为例,我们使用共轭同胞检测来研究BB84 QKD的安全性,并通过数值模拟评估其性能。这项研究可以基于基于单光子检测和基于相干检测的CV-QKD的良好DV-QKD的互补,为新的QKD方案开辟了大门。
近年来,基于电路量子电动力学(cQED)的量子计算取得了进展。我们可以利用谐振器实现量子非破坏性测量,或者通过珀塞尔效应控制量子比特的衰减[1-4]。然而,由于光刻可扩展性,超导量子比特的数量不断增加,可能会达到有噪声的中型量子计算[5],芯片尺寸等限制使量子网络难以扩展。除了cQED,一个有希望扩大电路规模的候选者是波导QED,它有助于在远距离组件之间交换信息。我们可以在波导介导的相互作用系统中观察到一些光学现象,如电磁诱导透明(EIT)和法诺共振[6-10]。这些干涉效应取决于量子比特的频率失谐和位置,为量子存储和量子信息的应用带来希望。我们可以进一步将量子比特置于特定的分离中,实现原子级镜像或空间纠缠的流动光子[11,12]。然而,开放环境中的衰减损失限制了波导介导的门保真度。作为一种潜在的解决方案,一些基于“巨原子”的理论和实验引起了人们的关注[13-21]。在这里,量子比特与波导有多个连接点,并通过干涉效应防止退相干。这种设计也可以扩展到