鞣花酸是一种存在于多种植物中的天然多酚组分，在抑制癌细胞增长和诱导癌细胞凋亡方面有很好的效果，同时也具有 抗氧化和抗辐射等作用，在抗癌药品及保健药品中占有重要地位。太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型的时间 分辨相干探测技术，利用太赫兹时域光谱技术研究了鞣花酸在0.2~2.4 THz波段的光谱特性，得到了鞣花酸的吸收谱和折射率谱，并利用密度 泛函理论(DFT)进行了模拟计算。研究发现，鞣花酸在该波段有光谱响应，分别在0.44 THz、0.73 THz、0.99 THz、1.26 THz、1.58 THz、1.87 THz 和2.19 THz频率处出现了反常色散现象和吸收峰。

采用严格耦合波方法研究了普通棱镜耦合的表面波传感器与光栅辅助的表面波传感器的传感特性。设计了工作在1550 nm处的一维光子晶体与光栅的材料 参数与结构参数。光栅的深度为20 nm,周期为524.6 nm,占空比为0.5。模拟计算表明,光栅的引入导致双共振峰的出现,表面波的模式出现分裂。当外界 折射率变化时,两个共振峰向相反的方向移动。利用双共振峰的这种特性进行传感,可以使光栅辅助表面波传感器的角度灵敏度提高到普通棱镜结构 表面波传感器的3倍以上。

为了监测土石坝内渗流水的情况,提出一种多点光纤 Bragg 光栅传感器 (FBG)结构,采用 InGaAs 光电探测器阵列探测光强的 光纤光栅传感阵列的波长解调方法。根据室内实验结果, 对多点光纤光栅传感系统的可行性和监测数据的可靠性进行分析, 用于坝体温度场监测的光纤光栅传感器波长温度响应灵敏度可达到0.0091 nm/℃。工程中采用电热脉冲方式对传感器 附近小范围的土壤进行加热,使其与水的温度形成一定的温差,实测结果表明可以利用光纤光栅传感器监测温度异常的方 法判断是否发生渗流, 从而实现对坝体内集中渗漏点的定位和自动监测。在系统防雷击、抗干扰性方面, 采用光纤光栅传感监测系统与传统仪器相比具有明显优势。

采用共沉淀方法,以 Nd2O3、Y2O3和Al(NO3)3?9H2O为起始原料, 尿素为沉淀剂,制备Nd:YAG纳米粉体,粉体经 XRD、TG-DTA、FESEM 以及激光散射等测试手段对其结构和形貌进行测试研究。XRD 表明,前驱体在900 ℃煅烧3 h 出现了 YAG 相和 YAM 中间相,在1000 ℃及其以上煅烧3 h后已完全转变成YAG 相,且随着煅烧温度升高,衍射峰逐步增强, 900 ℃~1200 ℃煅烧的 Nd:YAG 晶格常数值从 1.2012 nm变化到 1.1994 nm,颗粒度从 31 nm变化到 96 nm,激光粒度仪也给出了 类似的变化趋势。TG-DTA 结果表明当前驱体加热到 1200 ℃时,粉体总重量损失约为43%。对前驱体进行了水洗和乙醇洗两种洗涤, 比较发现乙醇洗涤更有利于 Nd:YAG 纳米粉体的分散,这些实验结果可为制备优良YAG透明陶瓷粉体提供参考。

采用微波法合成银纳米颗粒,通过化学自组装技术将银纳米颗粒吸附在玻璃基片上, 制备了银纳米颗粒的局域表面等 离子体传感器。在纯水中,紫外可见光消光谱表明局域表面等离子体共振位于428 nm处。随外界折射率增加,共振峰发生红移,其 折射率灵敏度达到(173±6) nm/RIU。在350 ℃温度下退火处理后,改变银颗粒在基片上的形貌,峰位发生约65 nm的红移,灵敏度 下降约20%。理论分析表明,银纳米颗粒形状和基底的相互作用影响折射率传感的波长响应和灵敏度特性。

研制了一种小型大功率半导体激光器系统。将分布反馈半导体激光器输出的小功率光注入到锥形芯片放大器后实现功率放大， 得到功率大于700 mW，波长连续可调谐范围大于1 nm的输出激光。该激光器系统不但结构紧凑、输出功率稳定，而且操作方便。 该系统可在激光冷却与囚禁、超冷量子气体、量子信息、原子频标及相关空间实验研究中得到应用。

运用密度矩阵方程,研究了在外加相干耦合场作用下呈现可调谐多透明窗口的准Λ型 四能级系统。数值计算结果表明:通过调节外加相干耦合光场的拉比频率强度,该系统可以三重、双重、单重 电磁诱导光透明现象,并在缀饰态表象中给出了定性解释;在三重电磁诱导透明中,透明窗口的位置和吸收峰值 可以通过调节外加相干耦合场的失谐量来进行控制。每个透明窗口在吸收最低时都伴随着高折射率,因此在 此介质中能实现超光速传播。

量子电路是实现量子态幺正演化的手段，一位和两位门是构成量子电路的基础。Barenco 用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能，张登玉在Barenco 的工作基础上对用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能进行了改进。通过对Barenco方案和张登玉方案的分析和研究，提出了一个用基本的两位量子 逻辑门实现n位量子逻辑门功能的新方案，该方案结构更简单，且所用的两位门更易于实现，同时指出和改正了张文的不太准确的结论。

利用线性量子变换理论(LQTT)，导出在Fock空间中连续变量两体纠缠态的量子涨落计算的一般公式，并讨论此纠缠态的压缩特性。通过线性拟合的方法，得到当涨落度 和纠缠熵分别出现极值时，态参数之间关系。结果显示当达到较大纠缠时，该态的压缩程度也较大，除此以外还得到了涨落度随参数和纠缠熵的变化关系。 举例说明此公式在计算双模压缩真空态和单边双模压缩真空态的量子涨落中的应用。

实际的量子密钥分发过程中,传输损耗和探测器的效率都直接影响密钥的产生效率。量子身份认证需要通信双方 保证认证信息的完整性。针对以上问题,提出了一种基于光子偏振旋转的量子身份认证协议,利用对认证信息的 重复编码解决传输损耗问题。考虑到协议的安全性,该协议在相邻的有效认证量子态间编入随机态。安全性分析 表明该协议可成功抵御截取重发攻击以及光子数劈裂攻击。在此基础上,设计了现有技术条件下可操作的认证系统 方案,考虑了传输损耗和探测效率,具有实用意义。

提出了利用五个粒子纠缠GHZ态作为量子信道来完成三个粒子纠缠态的隐形传态，从而实现三个量子位的秘密共享方案， 并对方案进行安全性分析。该方案充分利用GHZ态五个粒子间的相关性，通过一次Bell基测量和三次单粒子测量，并通过相应的 幺正变换即可实现Alice和Charlie之间三个量子位的秘密共享。与相关文献相比，在没有增加粒子数的前提下，提高了量子位的 传输，为量子密钥共享传递更多量子位提供了理论基础。

研究了热平衡态下具有三个自旋的自旋链中的两体热纠缠和混合度,讨论了温度和外界磁场对 量子纠缠和混合度的影响。 发现系统处于基态时,通过调节外界磁场可以得到一种重要的量子混合态－最大纠缠混合态,这为制备最大纠缠混合态和 调控纠缠提供了另一种途径。在此基础上,利用自旋链量子态作为量子信道进行量子通讯。讨论了温度和外界磁场对保真 度的影响,发现温度和外界磁场对通讯保真度有重要影响;给出了保真度和两体热纠缠的关系,发现两体热纠缠越大不一 定意味着保真度越高。

利用全量子理论,研究了双原子与压缩相干态光场相互作用系统的量子纠缠特性,分别讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量和耦合系数比值对系统场熵和原子相对 熵演化的影响。结果表明:当相干态振幅参量为零或很小时,两原子间纠缠度随时间演化规律和场-原子纠缠度随时间演化规律几乎相反,场-原子间的纠缠削弱了两原子间 的纠缠。随着相干态振幅参量增大或光场压缩参量减小，在一定时域内，两原子处于稳定的纠缠态，并且这个时域逐渐变长，同时原子-原子平均纠缠度值增大， 而场-原子平均纠缠度值减小。耦合系数比值(原子之间偶极-偶极相互作用)的增大会减弱原子与场之间的作用，使两原子始终处于最大纠缠态。

给出了第一种椭圆方程的一些新解和解的非线性叠加公式,然后与一种函数变换相结合, 借助符号计算系统Mathematica,构造了变系数(3+1)维Zakharov-Kuznetsov方 程的类Jacobi椭圆函数精确解以及无穷 多个类孤子解和三角函数解。

采用全量子理论，考虑了边界振动的含克尔介质的微腔(振动边界视为频率为ωm的量子谐振子)与单模辐射场构成的系统，给出了系统的时间演化算符及其变换， 得到了系统态函数随时间的演化关系。讨论了当振动边界回到初态时的腔场态，得到了许多与已有文献不同的薛定谔猫态，这对于研究猫态的性质和应用是十分有意义的。

考虑三个二能级原子(A、B和C)初始处于W纠缠态或GHZ纠缠态，让其中两原子A和B与相干态光场发生共振作用，经腔QED演化以后，对腔内原子进行Bell基测量， 通过调节相干态光场的强度和原子间的偶极-偶极相互作用强度，控制腔外C原子的布居差演化。结果表明：选择不同的初态以及在同一初态下进行不同的测量， 光场的强度和原子间偶极作用强度对腔外原子布居差的演化特性有着不同的影响，增大光场的强度和原子间的偶极相互作用强度，都能使腔外原子布居差的演化 呈现出明显的崩塌-回复现象和Rabi频率增大及回复周期变长等特征。

提出了一种基于 FPGA 和 USB 的量子实验控制插件的设计和实现。介绍了量子实验必需的 随机数模块,实验所需控制逻辑的 实现以及上位机通过 USB 对整个实验进行控制的过程,实现了灵活的控制信号输出,外部信号输入,并具有在帧错误的情况下 自动同步的功能。

基于李亚普诺夫稳定性理论和矩阵理论,用两种方法对一类混沌电路系统参数发生跃变情况下的 参数识别与同步控制进行了理论分析和计算机数值模拟。第一种方法是通过负反馈将系统镇定到某个稳定态来识别系统的 跃变参数(系统参数突然发生阶跃性变化), 通过计算李亚普诺夫指数获得反馈系数临界值。第二种方法是基于李亚 普诺夫稳定性理论得到的参数观测器包含了可调节的增益系数,当两个混沌系统达到完全同步时驱动系统的5个未知 参数在阶跃变化情况下也可以被准确识别。对两种方法的优缺点进行了比较和分析。

对包括拉曼散射和三阶色散(Third-order dispersion, TOD)效应在内的超短光孤子脉冲传输特性分析的基础上，通过数值模拟、分析、拟合得出了TOD效应引起的孤子自频移量 与距离(Z)、脉冲宽度(T0)和参量β3之间的量化关系。完善了以前只考虑拉曼散射效应的孤子频移量的计算公式。对孤子自频移引起的脉冲延时进行了研究。 研究结果表明由TOD效应引起的孤子频移量,孤子总的脉冲延时量,由TOD效应引起的孤子 脉冲延时。该结果为研究基于飞秒量级的高速光开关有重要意义。

为了得到温度对外加电场的双光子光伏光折变介质中屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响结果，将两束相干光束作为入射波，在不同温度下采用数值方法求解波传播方程。 结果表明:室温下两个同相位孤子波的相互作用随温度变化伴有融合现象，当温度升高到350 K时两孤子可融合成一束稳定的孤子波;两个反相孤子相互排斥现象 随温度变化而增强;相位差为的两孤子，其相互作用随温度变化过程中有更多的能量转移，同时两孤子间的排斥现象随温度变化而增强。温度变化足够大时， 两孤子作用过程中将发生崩溃现象。