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量子纠缠是量子计算和量子通信网络的核心资源. 本文提出了一种在腔光磁力系统中同时获得微波-声子和光-磁纠缠的理论模型. 该模型基于磁振子的混合量子系统, 注入由超导电光装置产生的光-微波纠缠光束作为内腔场, 并且用蓝失谐微波场激发磁振子模式产生磁振子-声子纠缠. 通过光力分束器及微波-磁子状态交换相互作用转移纠缠, 最终可以获得微波-声子和光-磁纠缠. 理论上从系统哈密顿量和量子郎之万方程出发, 得到漂移矩阵 A , 由漂移矩阵的负本征值保证文章计算的纠缠处于稳定状态. 再利用对数负性分析研究了系统中量子纠缠的特性与相关参数的依赖关系. 研究表明, 该系统可同时获得微波-声子以及光-磁之间稳态纠缠, 并且在系统中直接注入纠缠的微波与光可以显著地提升纠缠对温度的鲁棒性. 该研究将在量子网络和混合量子系统的量子信息处理方面奠定基础.
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纳米激光器(NL)是实现光集成的重要光学元件, 近年来成为研究热点之一. 然而, 对于NL在混沌同步方向上的研究仍较为稀少. 本文提出一种基于NL的双路激光混沌复用系统, 并详细研究了其同步性能. 研究中还创新性地引入了主被动分解法, 通过主动和被动信号的分解实现高效的信号处理和复用. 具体而言, 通过建立速率方程模型, 探究了NL两个关键参数(Purcell因子$F$、自发辐射耦合因子$\beta $)、系统参数、单参数失配以及多参数同时失配对同步性能的影响. 结果表明, 通过合理选择系统的参数配置, 两主激光器可以在较大的参数范围内保持较低的相关性, 同时确保主从激光器间保持高品质的混沌同步, 满足混沌复用系统的条件. 此外, 单参数失配对主激光器间同步性的影响具有差异性, 但对配对激光器的同步性影响较小;多参数失配时, 系统仍能在广泛的参数失配范围内满足两主激光器混沌输出的“伪正交性”要求. 本文结果不仅验证了所提系统的可行性, 还充分体现了主动被动分解法在推动NL混沌同步研究中的重要价值, 为该领域的发展提供了新思路.
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本文基于格子Boltzmann方法, 使用三维数值模拟研究了复杂多孔介质中大密度比气泡运动行为, 重点探讨Eötvös数 (Eo)、接触角 (θ) 和Reynolds数(Re)耦合作用对气泡速度、形态演化及停滞现象的影响规律. 研究发现, 在多孔介质中, 接触角增大降低了气泡速度, 并加剧速度波动, 使气泡趋于扁平化. Eo的增大则可显著抑制扁平化趋势, 稳定气泡速度, 使其形态更接近子弹头状. 当接触角较大且Eo较小时, 黏附力增强会导致气泡停滞于多孔介质内部. 此外, Re与接触角在阻力构成中呈竞争关系, 对气泡的平均速度具有相互增强的作用, 而在较大接触角下, Re增大会导致气泡尾部不稳定并易断裂. 研究还表明, 低Eo和低Re条件下气泡速度随Eo增大而下降, 而在高Eo和高Re条件下则呈相反趋势, 这一现象源于气泡形态的不稳定性对浮力和速度的影响.