XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System有限差分
基于谐振器的介电体和半导体材料表征的先进建模技术
摘要：本文报道了基于有限差分时域 (FDTD) 和有限元法 (FEM) 的介电谐振器材料测量装置建模的最新进展。与介电谐振器设计方法不同，介电谐振器设计方法使用贝塞尔函数的解析展开来求解麦克斯韦方程，而本文仅使用解析信息来确保场的固定角度变化，而在纵向和径向方向上应用空间离散化，从而将问题简化为 2D。此外，当在时域中进行离散化时，全波电磁求解器可以直接耦合到半导体漂移扩散求解器，以更好地理解和预测基于半导体的样品的谐振器的行为。本文将 FDTD 和频域 FEM 方法应用于介电样品的建模，并根据 IEC 规范规定的 0.3% 范围内的测量结果进行验证。然后采用内部开发的耦合多物理场时域 FEM 求解器，以考虑电磁照明下的局部电导率变化。由此展示了新方法，为介电谐振器测量的新应用开辟了道路。
有限差时间域方法
本文讨论了与求解麦克斯韦方程的电磁理论和数值方法有关的几篇关键论文。麦克斯韦（Maxwell）于1865年发表的一篇论文提出了电磁场的动力学理论。后来，Chew等。（2020）使用标量和矢量电位公式来简化量子麦克斯韦的方程。本文还引用了几本关于电磁波理论的书籍，包括Kong（1990）和Balanis（2012）的“电磁波理论”和“高级工程电磁学”。讨论了与有限差分时间域（FDTD）方法有关的几篇论文，该方法是由Yee于1966年引入的。FDTD方法是一种用于求解Maxwell方程的数值技术，并且已广泛应用于各个领域。本文还提到了FDTD方法的几种关键算法和应用，包括使用完美匹配的层（PML）吸收电磁波。PML首先是由Berenger于1994年引入的，此后已被广泛用于数值模拟。讨论的其他论文包括与FDTD方法的表面阻抗边界条件相关的论文，以及该方法对天线设计和海洋电磁作用的应用。总的来说，本文提供了与电磁理论和求解麦克斯韦方程的数值方法相关的关键论文和概念的全面概述。研究人员已经开发了使用有限差分时间域（FDTD）算法在复杂介质中模拟电磁波的各种方法。mag。，IEEE Trans。修订版这些方法涉及完美的匹配层（PML），用于在边界处吸收波浪并防止反射。一种方法，称为卷积完美匹配的层（CPML），已被证明是对任意媒体的高效和有效的。此方法使用卷积操作在FDTD算法中实现PML。其他研究人员研究了使用差异形式和指标来开发新方法来模拟复杂介质中的电磁波。这些方法已应用于各种问题，包括磁化铁氧体中电磁波的模拟和人体组织的建模。FDTD算法也已用于模拟电磁波和分散材料（例如等离子体电层）之间的相互作用。在这些模拟中，使用数值方法求解波方程，该方法考虑了材料的分散属性。此外，研究人员还开发了使用卷积PML在光导天线中实施开放边界问题的方法。这些方法涉及使用递归卷积操作在FDTD算法中实现PML。总体而言，在复杂介质中模拟电磁波的新方法和算法的开发是一个活跃的研究领域，在电磁，光学和生物医学等领域中应用。研究人员一直在积极开发和应用有限差分时间域（FDTD）方法来解决复杂的电磁问题。在信誉良好的期刊（例如IEEE Microw）上发表的研究论文。该方法已成功用于分析非线性电路元件，模拟金属纳米甲膜和研究纳米颗粒。为了提高数值稳定性和准确性，研究人员提出了各种技术，例如网状分级和自动网格产生。这些进步使得对复杂几何形状的更有效，更可靠的模拟为材料科学和生物医学工程等领域的新应用铺平了道路。本文讨论了有限差分时间域（FDTD）方法的各种进步，以模拟复杂介质中的电磁波。研究人员推出了新技术，以提高FDTD模拟的准确性和稳定性，例如用于非矩形边界的张量FDTD公式和用于有效计算的亚架算法。子生产是一种通过将仿真域分为较小的子网格来降低计算复杂性的方法，从而使收敛速度更快并提高了精度。本文重点介绍了几种子生产方法，包括局部网格细化，子电池FDTD建模和三维子生产算法。除了亚种植外，研究人员还研究了提高FDTD模拟稳定性的方法。这包括研究可以在薄壁配方中产生的寄生解决方案，并为FDTD亚生成而产生一致且可证明的稳定配方。最近的研究重点是开发和推进有限差分时间域（FDTD）方法，用于模拟复杂的地球层系统中的电磁波传播。天线宣传，J。Comput。本文还提到了有关FDTD方法的其他几项研究，包括将EMP耦合到薄支撑杆和电线的有限差分分析，通过FDTD方法对光纤的快速单模表征以及圆柱形FDTD通过Anisotropic Dippiptipic Dippipic Diptrical FDTD分析通过各种倾向的浸入式浸润的地球媒体。研究探索了FDTD建模的各种应用，包括围绕地球球周围的冲动精灵（极低的频率）传播，Earth-Ionosphere波导的3D全局模型以及提高计算效率的并行化技术。研究人员还研究了提高FDTD模拟中稳定性和准确性的方法，例如质量大块，无条件稳定的隐式有限差异方法以及结合有限元方法（FEM）和FDTD的混合方法。此外，已经提出了各种新颖的算法和方案来增强FDTD方法的稳定性和性能，包括使用交替方向隐式方法和本地一维方案。在FDTD建模和仿真技术中的这些进展有望有助于提高对复杂的地球层系统中电磁波行为的理解和预测，并在电信，导航和地球物理研究等领域具有潜在的应用。有限差分时间域（FDTD）模拟的领域多年来已经显着提高，并开发了各种算法和方法，以提高准确性，分散性能和计算效率。phys。和Phys。XIU的另一本书着重于用于随机计算的数值方法。J.韩国物理学。e探索了对电磁波传播建模的不同方法，包括高阶FDTD方案，晶格模型和物理知识的机器学习。这些研究的重点是提高FDTD算法的准确性和分散性能，以及开发新方法，用于以控制精度和分散的控制顺序制定FDTD方案。研究人员还研究了深度学习技术（例如神经网络和深度丽思方法）的使用来解决部分微分方程和电磁问题。该领域的一些值得注意的论文包括Karniadakis等人，Raissi等，Sirignano等人和Qi等人的论文，这些论文证明了物理学知识的机器学习和深层神经网络的潜力，以解决复杂的电磁问题。此外，Hastings，Schneider和Broschat等研究人员还探索了Monte-Carlo FDTD技术，用于粗糙的表面散射。总体而言，先进的FDTD算法和方法的开发使电磁波传播的更准确，有效的模拟对诸如天线设计，微波工程和材料科学等田地的影响有显着影响。LeMaître和Knio的一本书为“用于不确定性量化的光谱方法：用于计算流体动力学的应用”，使用光谱方法探索了不确定性量化技术。几篇文章讨论了多项式混乱的使用来分析计算流体动力学（CFD）和电磁模拟中的几何不确定性。金属用于改进光学相干断层扫描。Soc。一篇文章介绍了一种基于FDTD的方法，用于建模几何不确定性，而另一篇是在有限差分时间域（FDTD）方法中进行不确定性分析。其他文章涵盖了电磁波传播，辐射和散射等主题；周期性结构；和光子带结构。一些文章讨论了使用非正交FDTD方法计算光子绿色功能和传输/反射系数的使用。文本还提到了其他一些研究论文，这些论文探讨了主题，例如金属光子晶体中的负折射，计算光子带结构，并分析负载的传输线负反射 - 反射 - 索引矩形。C. D.不连续的Galerkin时域模型，具有多速率时间步进的元图几何形状。在2021年IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS）（IEEE，2021）.Guo，S。等。81，32–37（2022）。插图广告Google Scholar Eid，A.，Winkelmann，J。 A.，Eshein，A.，Taflove，A。 ＆Backman，V。光学相干断层扫描中的五帧对比的起源。 生物疾病。 选择。 Express 12，3630–3642（2021）。谷歌学者Cherkezyan，L。等。 散射光的干涉测量光谱可以量化细分屈光 - 折射率波动的统计数据。 物理。 修订版 Lett。 （2013）。章节Google Scholar Li，Y。等。 纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。 SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a：mol。 A.81，32–37（2022）。插图广告Google Scholar Eid，A.，Winkelmann，J。A.，Eshein，A.，Taflove，A。＆Backman，V。光学相干断层扫描中的五帧对比的起源。生物疾病。选择。Express 12，3630–3642（2021）。谷歌学者Cherkezyan，L。等。散射光的干涉测量光谱可以量化细分屈光 - 折射率波动的统计数据。物理。修订版Lett。 （2013）。章节Google Scholar Li，Y。等。 纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。 SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a：mol。 A.Lett。（2013）。章节Google Scholar Li，Y。等。纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a：mol。 A.SCI。adv。Spectrochim。acta pt a：mol。A.7，EABE4310（2021）。插图广告Google Scholar Sun，G.，Fu，C.，Dong，M.，Jin，G。＆Song，Q. 有限差分时间域（FDTD）指导在Ti底物上制备Ag纳米结构，用于敏感的SERS检测小分子。 生物分子光谱。 269，120743（2022）。元素Google Scholar Seo，J.-H.，Han，Y。 ＆Chung，J.-Y. 对超高场磁共振成像的鸟笼RF线圈构型的比较研究。 传感器22，1741（2022）。网站广告Google Scholar Taflove，A。 FDTD方法用于模拟不同材料和结构中的光的行为，例如硅在绝缘子光子光子晶体波导和金属纳米线阵列中。 Martin，R。M.（2004）电子结构：基本理论和实用方法。 剑桥大学。 按。 Sholl，D。S.和Steckel，J。 （2009）密度功能理论。 John Wiley＆Sons，Ltd。Payne，M。C.，Teter，M。P.，Allan，D.C.，Arias，T。A.和Joannopoulos，J。D.（1992）迭代最小化技术的总计总计算：分子动力学和偶联梯度。 修订版 mod。 物理。 64，1045–1097。 Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。，＆Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 一部分IEEE J. J. Multisc。 多人。 计算。 技术。 1，73–84。 Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。和Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 第二部分。 IEEE J. Multisc。 多人。 计算。 技术。 15。7，EABE4310（2021）。插图广告Google Scholar Sun，G.，Fu，C.，Dong，M.，Jin，G。＆Song，Q.有限差分时间域（FDTD）指导在Ti底物上制备Ag纳米结构，用于敏感的SERS检测小分子。生物分子光谱。269，120743（2022）。元素Google Scholar Seo，J.-H.，Han，Y。＆Chung，J.-Y.对超高场磁共振成像的鸟笼RF线圈构型的比较研究。传感器22，1741（2022）。网站广告Google Scholar Taflove，A。FDTD方法用于模拟不同材料和结构中的光的行为，例如硅在绝缘子光子光子晶体波导和金属纳米线阵列中。Martin，R。M.（2004）电子结构：基本理论和实用方法。剑桥大学。按。Sholl，D。S.和Steckel，J。（2009）密度功能理论。John Wiley＆Sons，Ltd。Payne，M。C.，Teter，M。P.，Allan，D.C.，Arias，T。A.和Joannopoulos，J。D.（1992）迭代最小化技术的总计总计算：分子动力学和偶联梯度。修订版mod。物理。64，1045–1097。Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。，＆Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 一部分IEEE J. J. Multisc。多人。计算。技术。1，73–84。Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。和Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 第二部分。IEEE J. Multisc。多人。计算。技术。15。＆Brodwin设计和基于光子晶体的生物传感器的分析，以检测电磁波传播的不同血液成分模拟地面渗透雷达的电磁波传播，使用GPRMAX软件在倾斜和完全型电场沿浸入量的倾斜度范围内的ectriccentric LWD钻孔传感器的数值建模在浸入和完全各向异性的范围内实现的范围范围内的范围内的范围内的范围内的范围内的范围。在各向异性的地球 - 离子层波导中，使用FDTD方法减少了地球 - 离子层波导中FDTD方法的角度分散，用于在地球 - 离子层ldf无线电波中传播VLF-LF无线电波在地球 - iOn层波导中的vlf-iOn层fdtd传播中VLF-lf-lf的传播中VLF-LF的传播中的vlf-ion层传播模型3的vlf-ion层传播。在地球 - 离子层波导中的长距离VLF传播FDTD模型，用于低海拔和高空闪电产生的EM领域通过电离层等离子体的不规则进行高频波通过FDTD方法网格基于电网基于电网的，基于电磁波的时间域模型的电动磁性反射的电动层的动力学反射的电流模型的电流层模型的模型折射率为阴性指数的媒体中的折射文章讨论了使用有限差分时间域（FDTD）方法的使用来分析各种电磁现象，包括负屈光度指数分离和光子纳米夹。1，85–97。Fox，A。M.（2006）量子光学：简介。卷。牛津大学。按。Gerry，C.，Knight，P。和Knight，P。L.（2005）入门量子光学。剑桥大学。按。Miller，D。A.B.本文还提到了几篇应用FDTD方法研究各种主题的特定论文，包括： *负折射率 - 索引超材料（2004 IEEE MTT-S International Microwave研讨会消化） *光子纳米喷气机及其在光线范围内的光线范围及其在nanoparticles（nanoparticles for Nanoparticles（Optigs）的后范围（2004年）的增强， 2022) * Formulation and application of the finite-difference time-domain method for the analysis of axially symmetric diffractive optical elements (Journal of Optical Society America, 1999) The article also discusses the use of FDTD to analyze other topics, such as: * Photonic band-gap structures (Microwave Optics Technology Letters, 2004) * Surface grating couplers (Laser Photonics Review, 2021) *在隔离器上硅光子晶体波导具有减少损耗（光学量子电子，2007年），该文章得出结论，FDTD方法是模拟和分析各种电磁现象的强大工具，并且已广泛地用于光孔和纳米技术领域。（2008）科学家和工程师的量子力学。剑桥大学出版社。na，D.-Y。和Chew，W。C.（2020）量子电磁有限差分时间域求解器。量子量表2，253–265。na，D.-Y.，Zhu，J。，＆Chew，W。C.（2021）对有限大小的分散介质的对角线化：具有数值模式分解的规范量化。物理。修订版A 103，063707。na，D.-Y.，Zhu，J.，Chew，W。C.和Teixeira，F。L.（2020）量子信息保存计算电磁学。物理。修订版A 102，013711。Thiel，W.，Tornquist，K.，Reano，R。和Katehi，L。P. B.（2002）使用时域方法对RF-内蒙切换中的热效应进行了研究。在2002年IEEE MTT-S国际微波研讨会摘要（Cat。编号02CH37278）。alsunaidi，M。A.，Imtiaz，S.M。S.和El-Ghazaly，S.M。（1996）使用全波时间域模型对微波晶体管的电磁波影响。ieee trans。微量。理论技术。44，799–808。Grondin，R。O.，Elghazaly，S。M.，＆Goodnick，S。A.（1999）对半导体和全波电磁学中电荷运输的全球建模综述。ieee trans。微量。理论技术。47，817–829。Piket-May，M。等。（2005）具有活性和非线性组件的高速电子电路。计算电动力学：有限差分时间域方法ch。15。sui，W.，Christensen，D。A.和Durney，C。H.（1992）将二维FDTD方法扩展到具有主动和被动的总元件的混合电磁系统。ieee trans。微量。理论技术。40，724–730。Decleer，P。和Vande Ginste，D。（2022）基于用于纳米线建模的ADHIE-FDTD方法的混合EM/QM框架。IEEE J. Multisc。多人。计算。技术。7，236–251。ieee trans。Geosci。 遥感 43，257–268。Geosci。遥感43，257–268。43，257–268。hue，Y.-K。，Teixeira，F。L.，Martin，L。S.和Bittar，M。S.（2005）通过浸入地层对钻孔中偏心LWD工具响应的三维模拟。Zhang，Y.，Simpson，J。J.，Welling，D。和Liemohn，M。（提高了麦克斯韦方程的效率FDTD模型用于太空天气应用）研究人员一直在努力提高用于电磁模拟中的数值方法的稳定性和准确性，尤其是有限端口 - 递观时间域（FDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD）。各种研究已经探索了扩展FDTD稳定性极限的方法，包括使用空间滤波，自回旋模型和模式跟踪。其他研究重点是优化网格几何形状，插值方案和数字过滤，以提高准确性。此外，还有关于应用其他领域的技术（例如量子信息和金属镜）来改善FDTD模拟的研究。一些研究还探讨了麦克斯韦的方程和拓扑观点的使用在理解电磁现象中。此外，研究人员开发了用于敏感性分析，形状优化和自适应网状精炼的新方法。这些努力的目的是开发更准确，有效的数值方法，以模拟复杂的电磁系统，例如在等离子体模拟，电离层不规则和元图设计中发现的系统。在2007年出版物中探索了电磁学的数值方法。该研究结合了有限的差异时间域和矩技术的方法，以模拟与各种地面环境相互作用的复杂天线。单独的研究论文提出了一种混合方法，合并了射线追踪和FDTD方法，以准确模拟室内无线电波传播。另一项研究提供了使用统一框架对计算电磁学的全面概述。此外，在2008年出版物中讨论了光子晶体的概念，重点是控制光流。
在...
a型光子晶体具有更高的折射率对比度的周期性调制，从而带来了独特的光子带隙。在这项工作中，通过有限差分时间域（FDTD）方法研究了薄膜硅太阳能电池的光学性能。分布的bragg repetor（dbr）和纳米词被整合为背面反射器，该反射器认可硅太阳能电池中的光子模式。由于较高的光谱区域吸收有限，光捕获方案在太阳能电池中起关键作用。为此，使用具有数值模拟的光子射线理论来研究各种硅太阳能电池结构，以更好地吸收光吸收。此结果表明与参考细胞相比，DBR和纳米射击的结合能力，并产生高度相对增强的59％，而参考细胞认可了Fabry-Perot共振和光伏设备中的指导模式。这些结果显示出具有增强光吸收的薄膜硅太阳能电池的希望。k eywords dbr，纳米摩擦，硅，薄膜，fdtd f或citation dubey R.S.，Saravanan S.在薄纤维硅太阳能细胞中分布的bragg的反射和纳米旋转的影响。纳米系统：物理。化学。数学。，2022，13（2），220–226。
r--------------------------------------~i\~Fi~-----------~-- - USNC-URSI ...
委员会 B 1 离散方法 ................................................................................................ 33 5 阵列天线 ................................................................................................ .43 6 反射器和馈源天线 ................................................................................ 55 15 有效的解决方案和设计方法 ...................................................................... 65 25 手性介质 ................................................................................................ 77 27 电磁学中的经典问题 ............................................................................. 89 30 微带天线的数值方法 ............................................................................. 1 01 39 单极子、偶极子和谐振器 ............................................................................. 113 47 时域有限差分 ............................................................................................. 125 63 新材料 ................................................................................................ 137 68 快速电磁场模拟的模型降阶 ............................................................................. 143 71 从真实数据构建图像 ................................................................................ 155 74 周期性结构的散射 ............................................................................................. 163 75 混合方法................................................................................ 173 85 微带线和电路 ................................................................................ 185 92 复杂介质中的传播、散射和辐射 ........................................................ 193 98 天线 ................................................................................................ 203 102 导波和漏波结构 ................................................................................ 213 103 瞬态天线的特性 ................................................................................ 219 112 矩量法 ............................................................................................. 225 119 散射中的数据表示和可视化 ................................................................ 239 121 导波结构分析 ................................................................................ 245 123 逆问题 ............................................................................................. 255 124 非常规计算方法 ................................................................................ 261 127 网格截断方法 ................................................................................ 267 129 微带天线 ............................................................................................. 279 139 色散介质中的瞬态传播和散射 ...................................... 289 141 二维和三维介电物体的散射 .............................................. 301
-i-----------1.
委员会 B 1 离散方法 ................................................................................................ 33 5 阵列天线 ................................................................................................ .43 6 反射器和馈电天线 ................................................................................ 55 15 解决方案和设计的有效方法 ...................................................................... 65 25 手性介质 ................................................................................................ 77 27 电磁学中的经典问题 ............................................................................. 89 30 微带天线的数值方法 ............................................................................. 101 39 单极子、偶极子和谐振器 ............................................................................. 113 47 时域有限差分 ............................................................................................. 125 63 新材料 ............................................................................................................. 137 68 快速电磁场模拟的模型降阶 ............................................................................. 143 71 从真实数据构建图像 ................................................................................ 155 7 4 周期性结构的散射 ............................................................................................. 163 75混合方法 ................................................................................................ 173 85 微带线和电路 ...................................................................................... 185 92 复杂介质中的传播、散射和辐射 ........................................................ 193 98 天线 ................................................................................................ 203 102 导波和漏波结构 ................................................................................ 213 103 瞬态天线的特性 ................................................................................ 219 112 矩量法 ............................................................................................. 225 119 散射中的数据表示和可视化 ................................................................ 239 121 导波结构分析 ................................................................................ 245 123 逆问题 ............................................................................................. 255 124 非常规计算方法 ................................................................................ 261 127 网格截断方法 ................................................................................ 267 129 微带天线........................................................................... 279 139 色散介质中的瞬态传播和散射 .......................................... 289 141 2D 和 3D 介电物体的散射 ........................................................ 301
太阳能 - Infoscience -EPFL
节能窗口用于增加立面的热绝缘。这种绝缘窗口包含超薄的多层，透明的银色涂层，充当红外镜，可大大降低通过建筑物内部辐射发生的热损失。这些所谓的低发射涂层彻底改变了建筑物的隔热场，但也降低了太阳热增益系数，从而降低了冬季节能的潜力。在寒冷的气候下绝缘窗户应在EM波的传播中实现选择性行为。理想情况下，应该传输太阳能并反映中红外辐射，从而减少建筑物的加热需求。本科学论文介绍了基于有限差分时间域（FDTD）的数值研究，该研究重点介绍了银等离子体方形纳米霍尔阵列的光传递特性，并探讨了它们在绝缘窗口中的潜在应用。发现，周期性为350 nm且线宽为50 nm的纳米尔阵列具有出色的特性，并代表了在低E涂层中获得高太阳热增益的好候选者。这些发现有助于理解纳米荷尔阵列中的等离子效应，并提供有关此类结构在开发高级绝缘窗口中具有增强光学性能的实际应用的见解。
光热治疗的潜在材料
在这项研究中，我们分析了第一个原理计算中2D MOGE 2 P 4的光学，热力学和电子特性。2d Moge 2 P 4显示在NIR -I生物学窗口（750 nm〜1000 nm）中，峰接近808 nm和出色的导热率（63 WM -1 K -1）。有限差分时间域（FDTD）模拟和热模拟表明，2d Moge 2 P 4在低激光功率（0.5 W/cm 2）下具有有效的光热转化，该转换在808nm的运行。理论研究表明，2D MOGE 2 P 4的快速温度升高（ΔT= 24.8°C）在两分钟内，并且在多个激光周期内进行光热稳定性，可达到适合有效光热治疗应用的温度。光热治疗（PTT）是一种新兴的肿瘤治疗技术，它利用光热剂（PTA）将近红外（NIR）光转化为局部热量以进行肿瘤消融。为了提高生物相容性，我们通过分子动力学模拟分析了2D Moge 2 P 4纳米片的卵巢化。在人体温度下的pe节制是稳定的，这表示2d Moge 2 P 4的治疗应用前景。这项研究强调了2D Moge 2 P 4作为PTA的新兴材料的潜力，为实验和临床试验建立了基础。
用于氮化硅光子学的高效超材料工程光栅耦合器
摘要：氮化硅 (Si3N4) 是开发低损耗光子集成电路的理想候选材料。然而，标准光纤和 Si3N4 芯片之间的有效光耦合仍然是一项重大挑战。对于垂直光栅耦合器，较低的折射率对比度会导致较弱的光栅强度，从而导致较长的衍射结构，限制了耦合性能。随着混合光子平台的兴起，采用多层光栅排列已成为提高 Si3N4 耦合器性能的一种有前途的策略。在本文中，我们介绍了一种用于带有非晶硅 (α-Si) 覆盖层的 Si3N4 平台的高效表面光栅耦合器的设计。表面光栅完全形成在 α-Si 波导层中，利用亚波长光栅 (SWG) 设计的超材料，可通过单步图案化轻松实现。这不仅为控制光纤-芯片耦合提供了额外的自由度，而且还有助于移植到现有的代工厂制造工艺。使用严格的三维 (3D) 有限差分时域 (FDTD) 模拟，设计了一种超材料工程光栅耦合器，其耦合效率为 − 1.7 dB，工作波长为 1.31 µ m，1 dB 带宽为 31 nm。我们提出的设计为氮化硅集成平台提供了一种开发高效光纤芯片接口的新方法，可用于数据通信和量子光子学等广泛应用。
![arXiv:2206.12643v3 [quant-ph] 2022 年 11 月 20 日](/simg/g:\will\search\icon\source\c\c1c083bae864d0826dee771bcf888ecc2a9c77a3.webp)
arXiv:2206.12643v3 [quant-ph] 2022 年 11 月 20 日
对嘈杂的中型量子设备进行采样是一个基本步骤，它将相干量子电路输出转换为测量数据，以运行在成本函数优化任务中使用梯度和 Hessian 方法的变分量子算法。然而，这一步骤会在生成的梯度或 Hessian 计算中引入估计误差。为了尽量减少这些误差，我们讨论了可调数值估计器，即有限差分（包括它们的广义版本）和缩放参数移位估计器 [在 Phys. Rev. A 103, 012405 (2021) 中介绍]，并提出了操作电路平均方法来优化它们。我们表明，对于给定的采样副本数，这些优化的数值估计器的估计误差会随着电路量子比特数的增加而呈指数下降，从而揭示出与荒原现象的直接兼容性。具体来说，存在一个临界采样拷贝数，低于该临界数，优化的差异估计器会给出比标准（解析）参数移位估计器更小的平均估计误差，后者精确计算梯度和 Hessian 分量。此外，这个临界数会随着电路量子比特数的增加而呈指数增长。最后，通过放弃解析性，我们证明了缩放的参数移位估计器在任何情况下的估计精度都优于标准的非缩放估计器，在显著的拷贝数范围内具有与差异估计器相当的性能，并且如果可以承受更大的拷贝数，它们是最好的。
第一年 B TECH 课程结构 2024- ...
用数值方法求解方程。• CO5：应用插值概念求解数值微分和积分问题。教学大纲：矩阵代数：基本列变换和行变换、通过基本行运算求逆矩阵、矩阵的梯形和秩、线性方程组：一致性、高斯消元法、高斯-乔丹法、雅可比法和高斯-赛德尔法求解、特征值和特征向量：基本性质、谱矩阵分解、对角化、矩阵的幂。向量空间：向量概念向高维的推广、广义向量运算、向量空间和子空间、线性独立性和跨度、基。内积空间和 Gram-Schmidt 正交化过程。线性变换。微分方程及应用：一阶和高阶线性微分方程。用逆微分算子、参数变分法和待定系数法求解齐次和非齐次线性方程。代数和超越方程的解：参数曲线的追踪：摆线和相关曲线。二分法、试位法、牛顿-拉夫森法。用牛顿-拉夫森法求解非线性方程组。插值：有限差分和除差分。牛顿-格雷戈里和拉格朗日插值公式。牛顿除差插值公式。离散数值微分、数值积分：梯形法则、辛普森 1/3 法则和辛普森 3/8 法则。常微分方程的数值解：泰勒级数法、修正欧拉法、龙格-库塔法。参考书：