为了快速准确地恢复湍流退化图像,提出了Huber正则 化Richardson-Lucy(R-L)加速迭代盲反卷积(IBD)算法。 根据图像滤波处理结果,采用Huber函数自适应地选择一阶范数和二阶范数正则化约束, 增加算法收敛速度同时提高图像细节和边界复原质量。引入基于泰勒级数的二阶矢量外推加速方法,进一步增加迭代的收敛速度。 实验结果表明,采用提议的算法需要的迭代次数较少,适用于实时性要求较高的场合,复原图像的主客观质量均有所提高。

针对传统脊线提取算法不能同时兼顾速度和精度的问题,提出了一种新的 基于“图像”分割的小波脊线提取算法。 对渐近性信号进行连续小波变换以后,模值较大的小波系数往往集中在时间-尺度平面上几个分散的区域, 将小波系数模值矩阵看作一个“图像”,对其分割,再对分割得到的每个区域确定其极值位置可得到小波脊线。 仿真实验表明:算法不仅较传统脊线算法在精度和效率都有所提高,在信号去噪和信号分离中也表现良好。

实验研究了不同脉冲能量的飞秒激光诱发硅PIN光电二极管瞬态响应信号的特性。发现探测器响应瞬态响应信号相继出现了三个明显的相位， 深入讨论了飞秒激光诱发的高注入载流子在瞬态响应信号演化过程中所起的作用。结果表明，高注入载流子产生的空间电荷屏蔽效应是导致 瞬态响应信号呈现三个相位的主要因素，它导致瞬态响应信号的持续时间主要取决于载流子双极扩散的速度。增加飞秒激光的脉冲能量会 进一步延长探测器瞬态响应信号的持续时间。因此，飞秒激光会削弱探测器的工作性能，尤其是在高速信号探测中的工作性能。

采用拟谱法和劈裂算符法，数值模拟了脉冲激光场与氢原子系统相互作用液化过程。当输入激光场为正弦波形式时，氢原子电子的拉比振荡波形为正弦波; 当输入激光场为调幅场时，其拉比振荡波形为方波，但 存在较严重的布居泄露;当对氢原子外加限制势时，在保证拉比振荡为方波的前提下，可以通过降低激光场的强度来减少布居泄露， 达到完全布居传输的目的。

提出一个基于第三方控制的量子双向传态方案:通信双方Alice、Bob和控制方Charlie事先共享 一个六粒子团簇态,通信开始后, Alice、Bob分别对自己拥有的部分粒子作Bell基联合测量(BSM), 若控制方同意双方通信,则对自己拥有的粒子对作测量,将粒子所处的态公布;通信双方根据控制方公 布的测量结果,对各自的某些粒子作适当的幺正变换,即可在这些粒子上重建对方要传的态。由于加入了 第三方的控制,双向传态的安全性得到了提高。

针对量子逻辑电路规模逐渐增大、电路可靠性逐渐下降的问题,提出基于单个量子 逻辑门的在线故障检测定位方法,该方法使用新构造的检测信号生成门与故障检测门,利用奇偶保持特性判断待测量子逻辑门是否发生故障, 同时在设计过程中对信号检测电路进行检验,保证检测电路的正确性。此外提出了基于硬件冗余的量子逻辑 电路自修复设计方法。实验结果表明,文中故障检测方法在量子门和垃圾位等性能指标上相对已有方法均有了改进, 首次实现的量子逻辑电路的自修复设计,大大提高了电路的容错能力和可靠性。

提出利用一个两粒子纠缠态传送N粒子GHZ纠缠态的方案,首先考察三粒子GHZ纠 缠态在量子信道是最大纠缠态时的情形, 进一步考察量子信道是非最大纠缠态的情形。发现通过对某些粒子执行H操作和von Neumann测量,并引进两个辅助比特,在非最大纠缠态时还需构造一个幺正变换矩阵,可实现三粒子GHZ纠缠态的隐形传态, 最后推广至N粒子,该方案相比其它方案最大的优点是节约了量子信道纠缠资源。

在马尔科夫环境下,利用共生纠缠度研究了耗散环境中耦合量子比特纠缠态及纠缠突然死亡的性质。 研究结果表明:纠缠动力学演化与系统的温度、初始纠缠度及初始量子态密切相关;在一般情形下, 由于环境的影响,纠缠突然死亡总会发生。通过数值模拟,发现存在一个特定的区域,此区域内系统的纠 缠度衰减的很慢。在零温度近似下,给出了具体的纠缠突然死亡条件和计算纠缠突然死亡时间的表达式。

为了建立量子纠缠信令在自由空间传输时的损伤模型，提出了信令传输损伤度与传输距离的关系，给出了量子信令的中继方案和信令损伤修复策略。仿真结果表明，在收、发两端 望远镜的孔径数值、传输因子和载体光子的波长三个参数一定的情况下，传输损伤度与距离、定位损耗密切相关，定位损耗的变化对信令传输损伤度影响很小。因此，影响信令传输损伤度 的主要因素是通信距离，量子信令在自由空间的远距离传送需要增加中继器。

在二能级近似下运用Bloch-Redfield方程,研究了超导量子电路中的磁通量 子比特退相干在超欧姆热库 环境下受互感效应的影响。研究结果表明: 1)在超欧姆热库环境下,提高环境指标系数有利于延长 超导磁通量子比特的退相干时间; 2)构建超欧姆型热库环境可以改进固态量子比特的退相干; 3)电感元 件间的互感耦合对量子电路系统退相干的影响是比较复杂的,调控好电感元件间的互感耦合有利于提高退相干时间。

运用热力学统计中Kramers理论和Wentzel-Kramers-Brillouin(WKB)近似理论，分析了三结磁通量子比特中处于亚稳态粒子的热逃逸和量子隧穿逃逸。 在0.01?4.2 K温度下，计算出了粒子的逃逸率，得到了跳变磁通随磁场和温度变化的分布规律，并同两结超导干涉仪的分布规律进行了定量比较。结果显示， 三结磁通量子比特自身噪声比两结超导干涉仪大。

基于Jaynes-Cummings模型的SU(2)群结构,用代数方法求得该模型的时间演化算符。 作为该解法的应用,精确给出了初始态为 |e,n? 情况下系统随时间演化到任一时刻t的状态 |Ψ(t)?, 并求出了系统初始态为 |g,α? 的情况下,系统在任一时刻t处于激发态的几率Pe(t)。最后讨论了该解法的优越性。

提出和研究了一种介质柱在空气中复合周期排列的二维光子晶体新结构, 该结构是二套不同尺寸介质柱的 正方周期排列的叠加所构成。针对这种光子晶体,对Maxwell方程做出了严格的Fourier变换, 从而建立了快速的平面波展开算法。应用所建立的快速理论算法,详细地数值分析了这种光子 晶体的能带结构及相关禁带,结果表明,与介质柱的简单正方周期结构相比,复合周期结构由于降低了 结构的对称性,它的绝对禁带得到了显著的增大。

用分步傅里叶变换方法数值求解非线性薛定谔方程,研究了一阶自傅里 叶光孤子信号在光纤传输中的相互作用特性, 证明了算法内部不存在理论误差。数值模拟结果表明: 1) 一阶自傅里叶孤子对中的相互作用表现不同于一阶标准孤子对, 它类似于二阶或准二阶孤子之间的相互作用特性。两孤子经历一段周期性的相互吸引后,出现强烈的相互排斥。 2)孤子相互作用特性不足以用孤子的阶去区分或分类,在同一阶的孤子中,不同的脉宽对孤子的相互作用有显著不同的 影响。 3)微弱的三阶色散效应有利于抑制一阶自傅里叶孤子间的相互作用。

采用变分法讨论了放大器自发辐射(ASE)噪声对色散管理光孤子脉冲参数的影响。讨论了ASE噪声对脉冲相位、 脉冲中心时间和中心频率的影响,并且对比讨论了采用密集色散管理系统和降低平均色散值后, ASE噪声对脉冲的影响, 结果表明：密集色散管理孤子系统和平均色散接近于零的色散管理系统更有利于降低放大器噪声对脉冲的扰动。

为了研究光纤系统中由色散参量和 “双陷”型非线性参量可能导致的孤子现象,通过分步傅里叶数值算法求解了变系数(1+1)维非线性薛定谔方程。 结果发现,光纤孤子在两种“双陷”型非线性光学系统中具有一系列有趣的性质:如单孤子脉冲在可变参量背景下 由“双陷”型非线性结构诱发的周期性振荡;双孤子脉冲在常参量背景下由“双陷”型非线性结构诱导的走离 效应；三个孤子脉冲在两种“双陷”型非线性光学系统中体现的特殊相互作用、融合效应等。

为了研究脉冲激光沉积法中衬底温度和距离对类金刚石薄膜的影响,首先温度保持在200
C, 靶和衬底间的距离分别取25.0 mm和30.0 mm来沉积类金刚石膜。其次温度保持在400
C, 距离分别取25.0 mm和30.0 mm来沉 积类金刚石膜。用Raman光谱仪对薄膜的微观结构进行检测,用原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行检测。实验结 果表明:距离增加或者温度升高都会导致类金刚石薄膜的密度和sp3/sp2的比值减小,薄膜中石墨晶粒的数量增多和体积增大。 近距离时温度的变化和低温时距离的变化对薄膜微观 结构产生的影响更明显。距离和温度的变化对类金刚石薄膜的表面形貌也产生显著的影响。

分析图像相关识别中的纯相位匹配滤波器的模式识别方法,利用该滤波器的相关识别位图计算算法, 及其所具有的相干峰尖锐特性与高度旋转敏感特性,分别求取得光刻套刻过程中,掩模板和硅片基板对 准标记的相对平移坐标与旋转坐标的精密量化驱动值。将此算法的实施单元建立在一套成型的大面积投 影光刻系统中,使得该系统的对位精度与对位效率显著地提高。

为了解决量子移动通信系统的越区切换问题,提出了基于纠缠度计算的量子越区切换算法。根据用户位置的变化情况, 首先定义了量子移动终端与量子基站天线之间的纠缠度,分析了影响该纠缠度的各种因素,对移动用户在各 扇区之间的切换进行了深入分析和计算。研究结果表明,基于纠缠度计算的量子越区切换算法具有 很好的可操作性和可实现性。对于构建未来量子移动通信系统及其标准的制定有着重要的技术支撑作用。