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3国家863激光技术领域资助课题。
1996年9月17日收到原稿,1997年10月27日收到修改稿。
李家胤,男,1944年12月出生,教授。
相对论磁控管的实验研究李家胤 熊祥正 杨梓强 周晓岚 胡绍湘张 冰 马文多 李 慎 李明光 梁 正 刘盛纲 (电子科技大学高能所,强辐射重点实验室 610054) 摘要 简要分析了相3对论磁控管的主要特点与问题,编制了谐振系统数值计算程序,通过数值计算与冷测,对不同阴极尺寸与输出结构的磁控管进行了研究,清晰地描述了磁控管的振荡模式与简并现象。
制作了A 6型相对论磁控管并进行了热测实验,研究了输出功率与工作磁场的关系,经过大量优化工作,在S 波段获得了380MW 的微波辐射。
关键词 相对论磁控管 数值计算 高功率微波 相对论磁控管是一种重要的高功率微波器件。
由于它结构简单、牢固、工作可靠性高,具有高功率与重复脉冲工作的潜力,同时也具有多管锁相工作,合成更大功率的可能性,因而受到了以应用为主要目标的科技工作者的高度重视。
美国、俄罗斯、英国和其它国家的科学家们对相对论磁控管进行了长期的研究。
取得了一系列引人注目的成果。
最值得注意的有三个方面:一是实现了重复频率高平均功率工作。
如L 波段相对论磁控管在电压为750kV 、束流为10kA 、脉宽为60n s 的条件下,当重复频率为100H z 时P ^=1.0G W ,P -=4.4k W ,峰值效率达13%,能量效率为9.8%;当重复频率为250H z 时,P ^=600MW ,P -=6.3k W ,峰值效率达8%,能量效率为5.6%。
如此高的平均功率是其它器件尚未达到的。
二是实现了四只和七只相对论磁控管的相位互锁,显示了用多个源产生相干振荡的潜力。
三是实现了宽范围的调频,调频范围达33%,重复频率达100H z ,输出功率达400～600MW ,这些进展有可能使相对论磁控管成为最先获得实际应用的高功率微波源之一。
单峰S型玻色因简介单峰S型玻色因（Monomodal S-shaped Bose-Einstein Condensate）是一种具有特殊形状的玻色爱因斯坦凝聚态。
在冷原子物理学领域，玻色爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein Condensation, BEC）是一种低温下凝聚态物质的状态，其特点是大量的玻色子聚集在同一个量子态中。
单峰S型玻色因的研究对于理解和探索量子物理现象以及开发新型量子器件具有重要意义。
本文将介绍单峰S型玻色因的定义、特性以及相关研究进展。
定义单峰S型玻色因是指在三维空间中具有一个明显的主要波包形状，呈现出S形曲线的一种BEC。
与传统的球对称或椭圆对称的BEC不同，单峰S型玻色因在某个方向上具有明显压缩和延伸效应，呈现出类似字母”S”形状。
特性1. 形状特征单峰S型玻色因的主要特征是其独特的形状。
通过适当的外场调控和相互作用调节，可以实现单峰S型玻色因的产生。
在某个方向上，原子云呈现出明显的压缩和延伸效应，形成一个S形曲线。
2. 能量特征单峰S型玻色因具有不同于传统BEC的能量特征。
由于其形状的非球对称性，单峰S型玻色因在不同方向上具有不同的能量分布。
这种非均匀能量分布可用来进行一些特殊的量子操作和调控。
3. 动力学特征单峰S型玻色因的动力学行为也与传统BEC有所区别。
由于其非球对称形状，单峰S型玻色因在外场调控下表现出复杂的运动模式，如扭转、震荡等。
4. 相干性特征与传统BEC相比，单峰S型玻色因具有更高的相干性。
这是由于其形状导致了原子之间更强的相互作用，并且减少了相位扩展。
研究进展近年来，对于单峰S型玻色因的研究逐渐受到关注，并取得了一系列的重要进展。
1. 形成机制研究人员通过调控外场和相互作用，成功实现了单峰S型玻色因的形成。
例如，利用磁场梯度和光束干涉技术，可以在玻色准粒子系统中实现单峰S型玻色因的产生。
2. 特殊量子操作单峰S型玻色因的非均匀能量分布为进行特殊的量子操作提供了机会。
量子力学教案主讲周宙安《量子力学》课程主要教材及参考书1、教材：周世勋，《量子力学教程》，高教出版社，19792、主要参考书：[1] 钱伯初，《量子力学》，电子工业出版社，1993[2] 曾谨言，《量子力学》卷I，第三版，科学出版社，2000[3] 曾谨言，《量子力学导论》，科学出版社，2003[4] 钱伯初，《量子力学基本原理及计算方法》，甘肃人民出版社，1984[5] 咯兴林，《高等量子力学》，高教出版社，1999[6] L. I.希夫，《量子力学》，人民教育出版社[7] 钱伯初、曾谨言，《量子力学习题精选与剖析》，上、下册，第二版，科学出版社，1999[8] 曾谨言、钱伯初，《量子力学专题分析（上）》，高教出版社，1990[9] 曾谨言，《量子力学专题分析（下）》，高教出版社，1999[10] P.A.M.Dirac,The Principles of Quantum Mechanics (4th edition), Oxford University Press (Clarendon),Oxford,England,1958；（《量子力学原理》，科学出版社中译本，1979）[11]ndau and E.M.Lifshitz, Quantum Mechanics (Nonrelativistic Theory) (2nd edition),Addison-Wesley,Reading,Mass,1965；（《非相对论量子力学》，人民教育出版社中译本，1980）第一章绪论量子力学的研究对象：量子力学是研究微观粒子运动规律的一种基本理论。
它是上个世纪二十年代在总结大量实验事实和旧量子论的基础上建立起来的。
它不仅在进到物理学中占有及其重要的位置，而且还被广泛地应用到化学、电子学、计算机、天体物理等其他资料。
§1.1经典物理学的困难一、经典物理学是“最终理论”吗？十九世纪末期，物理学理论在当时看来已经发展到相当完善的阶段。
量子液体及其热应用周德良【摘要】量子液体是在极低温度下通过玻色-爱因斯坦凝聚形成的新物态,其具有很多独特的量子性质,包括超流性、高导热性等;量子液体具有巨大的潜力和广阔的应用前景,但目前的实际应用还很少,很多仍处于实验阶段.液氦加热系统是基于量子液体-液氦II的高热导性进行设计的加热系统,其通过液氦II将热源系统的热量传导给待加热物料以实现加热过程,加热原理为热传导;该系统具有均匀加热、快速加热、高效加热等优点,但系统本身仍有很多缺点与不足,距离实际应用还有较大的距离.【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】5页(P326-330)【关键词】量子液体;液氦;EHD;电子液体;高导热性;超流性【作者】周德良【作者单位】北京中科奥倍超声波技术研究院,北京100190【正文语种】中文【中图分类】O4690 引言1908年，荷兰物理学家卡末林·昂内斯首先液化氦气得到了液氦4[1]；1911年荷兰物理学家昂纳斯在4.2 K的汞中首先发现了金属超导现象[2～3]；上世纪30年代末，前苏联物理学家卡皮查首次发现液氦4在2.18 K时具有超流性[4～6]，这一发现开辟了物理学的新领域—量子液体的物理学；上世纪40年代，前苏联物理学家朗道根据氦原子的玻色-爱因斯坦凝聚解释了液氦4的超流性；1957年，美国物理学家巴丁、库珀和施里弗共同提出了BCS理论[7～8]，该理论正确解释了金属的低温超导现象；1966年，贝尔实验室的海纳斯在极低温下的硅单晶中首先观察到电子-空穴液滴[9～11]。
1972年，美国物理学家李戴维、理查森和奥谢罗夫首次发现液氦3在2 mK时具有超流性[12]。
量子液体包括液氦3、液氦4、电子-空穴液滴、电子液体等，它们都是在极低温下基于玻色-爱因斯坦凝聚[13～14]实现的；量子液体的研究是在接近绝对零度的极低温下进行的，稍高的温度就会使这些液体的奇异性质或者全部消失，或者被许多附加现象所掩盖；目前，量子液体的实际应用很少，仅有的两个应用是冷子管和超导线圈，但量子液体具有常温环境下经典物体所不具备的超流性、高导热性等独特的量子性质，在热应用、超导等领域具有重大的意义和不可估量的作用。
斯特列尔比公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：斯特列尔比公式（Streltsov equation）是量子信息科学中一个重要的公式，它描述了相干态（coherent state）的产生过程。
在量子信息领域，相干态是一种特殊的量子态，具有一些重要的性质，比如能够以最大限度地模拟经典光场等。
斯特列尔比公式是由俄罗斯科学家朱利叶尼亚·斯特列尔比（Yuliy Streltsov）提出的，他于2006年在一篇名为《Quantum coherence in the presence of thermal fluctuations》的论文中首次提出了这个公式。
斯特列尔比公式的本质是一种与纠缠测量有关的公式，通过它可以描述相干态的产生机制。
在斯特列尔比公式中，关键的参数是密度矩阵的特征值以及纠缠测量的结果。
密度矩阵是描述一个量子态的工具，它是一个正定的厄米矩阵，具有一系列的特征值和特征向量。
通过对密度矩阵的特征值进行纠缠测量，可以得到相干态的产生过程。
斯特列尔比公式的数学表达形式较为复杂，通常采用矩阵运算和复数运算来描述。
在实际的量子信息处理中，可以利用计算机模拟的方法来计算斯特列尔比公式，以实现相干态的产生和操作。
斯特列尔比公式在量子信息科学中有着广泛的应用。
一方面，它可以用来研究相干态的特性和产生过程，为量子通信、量子计算等领域提供重要的理论支持；它还可以帮助我们更好地理解量子纠缠和量子态的相关性，为量子物理学的研究提供新的视角。
斯特列尔比公式是量子信息科学中一种重要的工具，它为我们探索量子世界的奥秘提供了新的方法和理论支持。
通过研究和应用斯特列尔比公式，我们可以更深入地理解量子态的性质和量子信息的本质，为量子技术的发展和应用奠定基础。
希望未来能有更多的科学家对斯特列尔比公式进行进一步的研究和探索，为量子信息科学的发展贡献更多的力量。
【此篇文章供参考，如需引用，请注明出处】。
第二篇示例：斯特列尔比公式是一个重要的物理学公式，它描述了物体发射的黑体辐射能量与温度之间的关系。
arXiv:quant-ph/9706041v1 18 Jun 1997ALinearQuantumDynamicTheoryforCoherentOutputofBose-EinstainCondensation
C.P.Suna,e,J.M.Lib,H.Zhanc,Y.X.Miaoc,S.R.ZhaodandG.XuaaInstituteofTheoreticalPhysics,AcademiaSinica,Beijing100080,China
bDepartmentofPhysics,PekingUniversity,Beijing100871,China
cInstituteofTheoreticalPhysics,NortheastNormalUniversity,Changchun130024,China
dDepartmentofAppliedMathematics,UniversityofWesternOntario,London,Ontario,
Canada,N6A,5B7eDepartmentofPhysics,theChineseUniversityofHongKong,Shatin,NT,HongKong
ABSTRACTAmodelforthecoherentoutputcoupleroftheBose-EinsteincondensedatomsfromatrapintherecentMITexperiment(Phys.Rev.Lett.,78(1997)582)isestablishedwithasimplemany-bosonsystemoftwostateswithlinearcoupling.Itsexactsolutionforthemany-bodyproblemshowsafactorizationofdynamicalevolutionprocess,i.e.,thewavefunctioninitiallypreparedinadirectproductofavacuumstateandacoherentstateremainsinadirectproductoftwocoherentstatesatanyinstanceintheevolutionofthetotalsystem.Thisconclusionalwaysholdsevenforasystemwithafiniteaverageparticlenumberintheinitialstate.ItsthermodynamicallimitcanbedirectlydealtwithintheBogoliubovapproximationandmanifeststhatanidealcondensateinthetrapwillremaininacoherentstateafterther.f.interactionwhiletheoutput-couplerpulseofatomsisalsoinacoherentstate,whichmeansacoherentoutputofatomicbeamtoformamacroscopicquantumstateinapropagatingmode.
PACSnumbers:03.65,03.75,05.30
11.IntroductionAccordingtodeBrogliematterwavetheory,allmatteringeneralcanbehaveitselflikealightthatspreadsoutinspaceandcombineswithanotheronetoforminterferencepattern.Inprinciple,itislogicaltoimagethata“matterwavelaser”canberealized,inanalogtoalightlaser,toproducetheoutputcoherentmatterwave.BasedonsuchfundamentalconsiderationandstimulatedbytheexperimentsobservingatomicBoson-Einsteincondensate(BEC)inlasttwoyears[1-3],anumberofeffortscomingfromdifferentresearchgroupshavebeenplacedonbothitsexperimentalsetupandtheoreticalpossibilities[4-7].Untiltheendoflastyear,amilestoneexperimentforthematterwavelaserofbosonicatoms(alsocalledatomlaser)wasaccomplishedbyMewesetalinMIT[8].Intheirexperiment,theycoupledthetomstrappedinastate|1withthatuntrappedinanotherstate|2byasweepingradiationfrequency(r.f.)field.Ther.f.fieldcoherentlyturnstheBECatomsconstrainedin|1intoapropagatingmodeofatomsin|2.Theexperimentshowsthat“thecondensatewhichisinitiallyinacoherentstateremainsinsuchastateafterther.f.interactionwhiletheoutput-couplerpulseofatomisalsoinacoherentstate”[8].Infact,alaserofphotonsabovethresholdcanbeunderstoodintermsofthecoherentstateforitswell-definedclassicalanalogywithminimumquantumfluctuationinamplitude[9].Similarly,itisreasonabletobelievethatsuchaoutputofatomsinasinglecoherentstateissomethinglikethephotonlaser.Roughly,wecanregardthedynamicprocessofwavefunctionevolutiondrivenbyther.f.fieldasa“stimulated”processof(massive)matterwave.Inthispaper,wefirstusetheBogoliubovapproximation[10,11]inthermodynamiclimittogiveatheoreticalanalysisforthedynamiclaseringprocessofBECatomsintheMITexperi-ment.WewillshowthatsuchanapproximationisnotactuallyneededtoreachtheconclusionaboutcoherentoutputintherequirementofverylargeNc.Namely,evenforthecasethatthenumberNcofatomscondensedinthegroundstateisnotverylarge,therebytheBogoliubovapproximationisviolated,theoutputoffiniteatomsisstillcoherentsolongasthesystemisinteratomicinteractionfreeandtheatomsinthetrapisinitiallyinacoherentstate.Theoreti-cally,thisisthefactorizationstructurefortheevolutionofthemany-bosonmodeloftwostatewithlinearcoupling,i.e.,thewavefunctionatanyinstanceremainsinadirectproductoftwocoherentstatesifthesystemisinitiallypreparedinadirectproductofavacuumstateandacoherentstate.ThisfactdoesnotdependontheaveragenumberofcondensedatomsintheinitialstateanditimpliesthattheexperimentresultbyMewesetalisquitesteadyevenforratherfiniteNc.2.ADynamicModelofOutputCouplerviaBogoliubovApproximationThesecondquantizationofmodelHamiltonianfortheMITexperimentcanbewrittenas
H=¯hωab†2b2+¯hωRb†2b1exp−it0ω(τ)dτ+h.c(1)
intermsofthecreationandannihilationoperators,b†1,b†2,b1andb2,ofbosonicatomsforthemagneticallytrappedstate|1andtheuntrappedstate|2withleveldifference¯hωa.Ther.f.pulseofvaryingfrequencyω(t)isasweepingclassicalelectromagneticfield,whichcouples|1and|2throughthedipolematrixelement¯hωR=
V.Vistheeffectivemode
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