(总第96期)

时间：   2014年1月9日（星期五）下午15:10

地点：中心教学楼610

报告一：硕士生报告

时间：15:10-15:40

题  目：激光冷却

报告人：张文圣           指导老师：邹炳锁

摘要：
通过自发反斯托克斯光学辐射效应可以实现物质的冷却效果，这被人们成为激光冷却现象，气相状态下的气体冷却一般被人们成为多普勒冷却现象。在掺有稀土元素的玻璃与晶体当中，则主要通过发斯托克斯辐射中的晶格震动实现。而在硫化镉纳米线中，激光冷却得到了实现，通过研究拉曼峰值和荧光强度来确定光子声子复合效率，确保只有单光子复合发生，可以有效地实现反斯托克斯辐射的出现，进而通过峰值温度依赖曲线，确定温度的改变，证明了激光冷却的存在。
报告二：硕士生报告

时间：15:40-16:10

题  目：基于电声相互作用的耦合双量子点的制冷研究

报告人：张慧云              指导老师： 江兆潭

摘要：
近年来，对于利用激光冷却离子、原子以及纳米介观系统等领域的研究，在物理学比如量子信息科学、量子光学及激光物理学等学科中掀起了广泛的研究热潮，并在量子物理界迅速的发展了起来。同时，将纳米机械振子冷却到量子基态之所以能成为研究学者广泛关注的课题，是因为它不仅使量子力学的基本原理得到了很好的验证，而且还为纳米介观系统中的量子动力学性质的研究提供了较为理想的研究基础和平台，再者，冷却机械振子对于位移、质量和自旋等的高精密测量和量子信息的处理等方面的研究也具有重要的应用价值。除此之外，由于被称作“人工原子”的半导体量子点具备有易于集成和扩展的优点，因此在量子信息科学研究的应用中，半导体量子点是具有很大潜质的载体。所以，如何有效的利用电子的隧穿效应，以及振子与各种耦合量子点的相互作用，将机械振子高速、有效地冷却至基态是大家十分关注的研究课题之一。本文主要从以下三个方面研究耦合双量子点体系中机械振子的冷却方案：（1）如何打破耦合双量子点体系中利用电子在某个量子点上的能级与机械振子的耦合作用来冷却振子的传统，提出全新的机械振子的制冷方案；（2）在强库仑阻塞效应下，所设计的模型中的机械振子还是否可以冷却至基态；（3）在新的电声耦合作用下，如何提高机械振子的冷却效率。
报告三：硕士生报告

时间：16:10-16:40

题  目：单颗粒大球在振动颗粒床中的升降行为

报告人：马欢萍          指导老师：吕勇军、郑宁

摘要：

颗粒材料的分离具有很强的学术与实际应用价值，为解决分离问题的物理机制，理论上提出了一个简化模型，先研究单个单颗粒大球(intruder)在背景颗粒床中的运动行为，然后再推广到多个单颗粒大球的分离。其分离行为有巴西果(BNE)、反巴西果(RBNE)等著名现象，针对分离行为，人们提出了大量的模型与理论进行解释，但至今也没有完全清楚其中的机制。后来证明，即使是单个单颗粒大球在背景颗粒中的运动特性研究也依然是一个极具挑战性的课题。时至今日，已经有很多理论与模拟工作对此进行研究，提出了若干种影响因素，其中有以下几种因素被认为对单颗粒大球在颗粒床内的升降行为起到了主要作用：振动条件，颗粒尺寸比，颗粒密度比，颗粒间介质效应，颗粒床内对流。这时自然会提出一个问题，如果这些机制都固定一致，是否就能决定单颗粒大球的上升与下降。因此，我们本文中做了相应的实验验证工作。

本文实验研究了在二维振动颗粒床中单颗粒大球的动态行为。我们选用了五种背景颗粒，并且通过相图描述和比较单颗粒大球的运动行为。通过实验发现颗粒背景和单颗粒大球在满足尺寸比和密度比均相同的条件下，单颗粒大球在振动条件下表现出了截然相反的结果，在木头圆柱背景材料出现了下降现象，而在其他四种背景材料中却出现了上升现象。我们还通过适度轻微地改变尺寸比和密度比来确认我们的实验结论是否具有普适性。此外，我们还研究了空气介质、对流、单颗粒大球初始位置的放置三种情况下单颗粒单颗粒大球的影响，仍旧得出了上述结论，并且在实验过程中我们还追踪了单颗粒大球在颗粒床中的运动轨迹。

关键词：颗粒床，单颗粒大球，分离

 
报告四：硕士生报告

时间：16:40-17:10

题  目：光的轨道角动量的实验研究

报告人： 秦红伟           指导老师： 张向东

摘要：根据麦克斯韦的经典电磁场理论，电磁场同时载有能量和动量，其动量包括线动量和角动量。电磁场的总角动量可以分解为两个部分：一是与空间分布有关的轨道角动量；一是与偏振有关的自旋角动量。近年来，光子的轨道角动量被广泛关注。1992 年，Allen 和他的合作者指出拥有方位角相位为{C}{C}{C}{C}（l为整数）的光学近轴圆柱型光束在其传播方向上每个光子具有离散的轨道角动量值{C}{C}{C}{C}，当合适的模式和物质相互作用时轨道角动量会产生机械效应。

在量子领域，人们对单光子或纠缠光子进行量子信息处理感兴趣，这些单光子或纠缠

光子能够用具有明确角动量的态叠加而得到。所以研究轨道角动量对研究量子纠缠很有帮助。带有轨道角动量的光束可以在宏观物体上产生机械力矩，并且现在每个光子可以转移给物体的机械力矩可以很大，这样光和粒子相互作用的过程中就能使粒子转动，并形象称之为光学扳手。

近年来，带有明确角动量的光束高斯-拉盖尔光束引起人们的广泛关注。它具有轨道角动量{C}{C}{C}{C}，1993 年，Beijerbergen等人提出一束本无角动量的高斯-厄米光束（HG 光束）经过一对柱面透镜变换后可以转换为具有轨道角动量的LG 光束。本次就光场角动量的基本概念、LG 模的基本特点及产生方法、轨道角动量的应用前景作简单介绍。

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