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具有三组三元结果测量的二分贝尔不等式——从理论到实验
摘要： 我们探究了最简单的二分体场景之一的量子非定域性。针对{[3,3,3],[3,3,3]}场景获得了若干新的定义面贝尔不等式，并详细分析了其量子违背情况。令人惊讶的是，这些仅涉及真实三元测量结果的不等式都能被某些两量子比特纠缠态（如最大纠缠两量子比特态）实现最大程度违背。这进一步证明：在分析贝尔不等式的量子违背现象，或将其应用于设备无关的量子信息处理任务时，将最优态的局部希尔伯特空间维度等同于测量结果数量的普遍认知未必成立。此外，在限制于最小量子比特子空间时，可以证明其中某个贝尔不等式需要非投影测量才能达到最大量子违背，从而给出了首个与真实正算子值测度相关的定义面贝尔不等式实例。我们通过能量-时间纠缠光子对实验验证了该场景下此不等式及另外两个不等式的量子违背现象。基于获得的测量统计数据，我们展示了如何通过补充辅助假设、以设备无关精神实现对底层资源的表征。特别地，我们讨论了如何规避因有限尺寸效应导致原始测量统计数据通常违背非定域条件这一事实。
关键词： 量子非定域性、设备无关的量子信息、POVM（正算子值测度）、贝尔不等式
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用表面光散射技术（SLS）测定多相体系中的界面张力和粘度
摘要： 假设：多相系统在过程工程的许多领域都具有重要意义。在涉及多相系统的工艺与产品设计中，需要掌握各相（如粘度等）的热物理性质以及相间界面张力的知识，但文献中往往缺乏这些数据。 实验：本研究证明了表面光散射技术（SLS）适用于宏观热力学平衡状态下多相系统中界面张力与粘度的同步测量。针对常压下形成汽-液-液平衡的两种模型体系（正癸烷-甲醇体系和正十二烷-甲醇体系），观测到汽-液界面与液-液界面处呈现振荡特性的表面波动，并将其与流体动力学模式相关联。 研究发现：通过精确理论描述表面波动动力学，在(333至358)K温度范围内测得了两个液相的动态粘度、汽-液界面张力及液-液界面张力的绝对数据，总测量不确定度(k=2)低至约2%。对于两种研究体系，在接近上临界溶解温度时，两液相粘度逐渐趋近，液-液界面张力趋近于零。
关键词： 液-液体系、界面张力、多相体系、界面、上临界溶解温度、气-液体系、粘度、表面光散射
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018年7月9日-2018年7月13日)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 热预处理对碳纳米管森林热电子发射电流稳定性的影响
摘要： 碳纳米管森林由于具有高度局域化的光学加热效应（"热阱"），作为高效热电子发射体极具潜力。在以往实验中，我们观察到发射电流会快速衰减。本工作证明：若在电子发射前将纳米管森林预加热至300°C并保持4小时，可获得相对稳定的发射电流。我们认为这种电流稳定性的提升归因于清除了反应性物质——例如滞留在纳米管森林网络中的水分。
关键词： 热阱、放气、寿命、碳纳米管、电流稳定性、阴极、热电子发射
更新于2025-09-23 15:21:21
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利用交叉表面浮雕光栅选择性检测尿路致病性大肠杆菌
摘要： 尿路感染（UTIs）是全球公共卫生系统的主要负担之一。尿路致病性大肠杆菌（UPEC）入侵泌尿系统是引发尿路感染的主要原因之一。采用广谱抗生素不当治疗此类细菌感染会加剧抗菌素耐药性的上升趋势，因此亟需开发一种低成本、快速且精准的UPEC检测方法。本研究展示了一种基于交叉表面浮雕光栅（CSRGs）纳米金属传感器的实时、选择性、无标记UPEC光学传感检测平台。该平台利用CSRGs独特的基于表面等离子体共振（SPR）的光能交换特性实现实时检测，在消除残余入射光后能捕获极窄带宽的SPR信号。通过检测体相折射率（RI）变化，实验证实该平台具有382.2 nm/RIU的体相灵敏度和10^-6 RIU量级的分辨率。我们首次实现了该平台对磷酸盐缓冲液（PBS）中临床相关浓度UPEC的实时选择性捕获与检测（可区分其他致尿路感染的革兰氏阴性菌），其检测限达10^5 CFU/mL（与尿路感染临床诊断阈值相当），动态范围跨越四个数量级。这项研究为开发聚焦尿路感染有效治疗的低成本即时检测设备奠定了基础——鉴于近期病例数增加和复发频发，尿路感染已成为沉重的公共卫生负担。
关键词： 交叉表面浮雕光栅、纳米等离子体学、表面等离子体共振、尿路感染、生物传感、尿路致病性大肠杆菌、表面浮雕光栅
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过变温超快光谱研究Fe(Ⅱ)多吡啶配合物激发态动力学
摘要： 为更准确定义第一过渡系金属发色团中激发态动力学相关的核坐标本质，我们采用变温超快时间分辨吸收光谱法，测定了一系列低自旋Fe(II)多吡啶配合物基态恢复动力学的活化参数。结果表明：在流体CH3CN溶液中，[Fe(4,4'-二-R-2,2'-联吡啶)3]2+（R=H、CH3或叔丁基）类配合物的高自旋(5T2)→低自旋(1A1)转化存在300-350 cm?1的小但非零能垒；而[Fe(terpy)2]2+（terpy=2,2':6',2''-三联吡啶）的该能垒值翻倍至约750 cm?1。基于半经典Marcus理论分析电子耦合与重组能比值（Hab4/λ）发现：[Fe(bpy')3]2+配合物（约1/30）与[Fe(terpy)2]2+（约1/14）存在约两倍差异，表明两类配合物基态恢复相关核坐标性质不同。结合实验测定的比值及5T2/1A1能隙估算值，分别得出[Fe(bpy')3]2+系列和[Fe(terpy)2]2+中两态电子耦合值为4.3±0.3 cm?1和6±1 cm?1，与d6离子高自旋/低自旋耦合的二阶特性定性相符。这些结果不仅为典型Fe(II)配合物提供了重要定量信息，更凸显了变温光谱测量表征此类化合物超快激发态动力学的价值。
更新于2025-09-22 18:45:56
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对钬原子磁光阱中可能的第二阶段激光冷却跃迁的研究
摘要： 本工作在磁光阱中可能考虑的二阶段激光冷却跃迁背景下，对钬原子选定电子能级开展了激光光谱研究。通过空心阴极放电中的激光诱导荧光法直接记录了五条跃迁谱线。先前研究中评估的上偶宇称J=17/2能级的超精细结构常数A和B基本得到验证且精度提升，由此确定了与超精细再泵浦应用可能性相关的超精细结构组分间频率差。为评估上能级的朗德gJ因子（首次报道），对这些谱线的塞曼-超精细结构进行了研究。同时对这些偶宇称能级的寿命开展了半经验初步计算，从而估算相应跃迁实现窄带激光冷却的预期多普勒极限。冷却跃迁上能级与基态gJ因子的相似程度对磁光阱中超窄带激光冷却效率至关重要。本研究结果有助于优选钬原子窄带激光冷却的最优方案。
关键词： 朗德因子、超精细结构、激光冷却、激光光谱学、钬、电子能级寿命
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过偶氮苯薄膜表面图案化提高有机太阳能电池的功率转换效率
摘要： 将纳米图案化的偶氮苯薄膜引入有机太阳能电池中以散射入射光，从而增加光子在活性层内的光学路径长度。这最终显著提升了活性层的光电转换效率（PCE）。具体而言，这些偶氮苯薄膜通过激光干涉光刻技术制备出二维交叉表面浮雕光栅图案。随后，将图案化薄膜经强紫外光照射进行漂白和热稳定处理，再集成至P3HT:PC61BM与PTB7:PC61BM太阳能电池中。实验结果显示：P3HT:PC61BM太阳能电池的PCE从1.37%提升至3.19%，增幅达133%；PTB7:PC61BM太阳能电池的PCE从0.53%提升至2.13%，增幅高达302%。
关键词： 偶氮苯薄膜、激光干涉光刻、有机太阳能电池、功率转换效率、表面浮雕光栅
更新于2025-09-12 10:27:22
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近红外激光诱导表面变形显微镜的研制及其在单活植物细胞表面动态粘弹性测量中的应用
摘要： 一种近红外激光诱导表面变形（NIR-LISD）显微镜被开发并应用于活体植物细胞表面的动态粘弹性测量。该显微镜通过近红外激光束诱导表面变形，随后反射探测光束的强度变化反映了其粘弹性特性。与LISD测量中采用可见光激光束相比，使用近红外激光束能显著降低对植物细胞的损伤风险。该技术可有效区分单根根毛亚顶端区与侧区的功率谱差异，是针对易受紫外或可见光强吸收损伤的植物细胞等生物材料进行动态粘弹性测量的有效方法。
关键词： 植物细胞，近红外激光，动态粘弹性，LISD显微镜
更新于2025-09-11 14:15:04
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振幅对比度下的高光谱太赫兹断层扫描
摘要： 采用0.3-2.5太赫兹频段的时间分辨光谱系统，展示了基于振幅对比度的高光谱太赫兹断层成像技术。通过傅里叶变换信号数据，利用标准滤波反投影算法重建测试物体在多个频率下的横截面图像?；谠?00个相邻光谱点重建的完整高光谱图像集，可追溯比尔-朗伯体积衰减、菲涅尔反射损耗及瑞利粗糙散射损耗的综合贡献，与实验结果整体吻合良好。对于折射率约1.02、衰减系数<1毫米?1的泡沫塑料（聚苯乙烯）测试物体，其最佳成像质量出现在0.8-2.0太赫兹频段，具体取决于材料孔隙率。
关键词： 太赫兹、时域光谱、高光谱成像、瑞利粗糙度、硬场断层扫描
更新于2025-09-09 09:28:46