摘要：传播子在路径积分理论中扮演着核心角色,因此在路径积分理论可使用的多个现代量子物理领域中有重要价值.然而,由于其一直未能在实验中被直接测量,基于路径积分表述研究量子系统的实验进展受到了严重制约.最近,基于波函数直接测量方法,我们提出了传播子测量方案,并利用单光子实验首次成功实现了传播子的实验测量.此外,在这项研究中还首次演示了量子力学的最小作用量原理.该研究成功解决了路径积分实验研究中的技术难题.本文综述了此领域的研究进展,具体为简述波函数直接测量的基本概念和研究进展,并详细介绍传播子测量的理论模型、实验设计和实验结果.最后,介绍了一个重要的应用范例,即通过传播子测量实现最小作用量原理的实验演示.本文综述的传播子测量研究进展,将为今后使用该方法开展相关实验研究提供重要的参考.

摘要：相对论性量子力学波动方程,如狄拉克、外尔和麦克斯韦方程,是描述微观粒子运动的基石.最近的实验和理论研究表明,冷原子系统中几乎所有参数都可精确调控,因此冷原子系统被认为是实现量子模拟的理想平台,可以用来研究高能和凝聚态物理中的一些基本问题.本文介绍了设计原子光晶格哈密顿量的思路和方法,主要涉及激光辅助跳跃的理论.基于这些方法,物理学界提出了利用光晶格体系模拟相对论性量子力学波动方程,包括狄拉克、外尔和麦克斯韦方程等,并且预言了一些在基本粒子物理中很难观察到,但在冷原子体系可能观察到的物理现象.本文综述了国际上此领域的研究进展.

摘要：量子密度矩阵描述了量子态的性质,因此如何有效地测量密度矩阵是量子力学的核心课题之一.最近,几个研究组发展了一种基于弱值的直接测量密度矩阵的方法.相较于常用的量子态层析技术,这种方法能够更直接和更简便地重构密度矩阵.然而这种方法需要耦合额外的测量指针,从而也增加了测量的复杂度和测量系统的设计困难.本文先回顾并讨论了量子态直接测量的相关研究,然后基于δ-淬火直接测量波函数的方法提出了一种新的直接测量密度矩阵的方法.这种方法无需耦合外部测量指针,因此可以降低测量的复杂度和测量系统的设计困难,更进一步地简化了直接测量密度矩阵的实验过程.基于此方法,提出了更高信号强度以及更少操作次数等两种无指针直接测量方案,并对比分析了它们在不同的测量条件下的优缺点.最后,具体设计了测量光子密度矩阵的实验.

摘要：该文基于由QC-LDPC码获得时不变LDPC卷积码的环同构方法,设计了用有限域上元素直接获得时不变LDPC卷积码多项式矩阵的新算法。以MDS卷积码为例,给出了一个具体的构造过程。所提构造算法可确保所获得的时不变LDPC卷积码具有快速编码特性、最大可达编码记忆以及设计码率。基于滑动窗口的BP译码算法在AWGN信道上的仿真结果表明,该码具有较低的误码平台和较好的纠错性能。

摘要：霍尔效应仿真实验采用面向对象技术,以模块化、局部化、可重复性和拓展性为设计原则,实现了LabVIEW环境下实验仪器的数值建模和图像建模,以事件驱动方式实现实验场景和仪器界面及操作的仿真.结果表明该类仿真实验在仿真性、交互性、设计性、结果的处理和报告的提交上都达到了很好的仿真和实现,能实现良好的教学效果,有效缓解实验室压力.

摘要：提出了一种基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像新方法.通过分焦面Stokes参量测量与RGB颜色编码相结合,设计并研制了基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像系统.利用该系统,获得了晶体模型应力双折射分布的偏振态色度图像,并与传统的光弹性应力测量法进行了比较,偏振态色度成像法不仅可以较高精度地测量应力双折射率,还可以测量其方向分布.基于偏振态色度成像法的独特优势,结合共焦显微成像技术,对具有双折射效应的单层Sr 2 TiSi 2 O 8微晶进行了偏振态色度成像的研究.结果表明:所提方法能够在一幅图中直观地反映物体的全部特征信息,有效地辨别由于晶体内部结构排列不同而导致的双折射特性差异,还可以通过观察微晶生长过程中双折射特性的变化,获取微晶的生长取向等相关信息.研究结果为功能型微晶材料生长过程的动力学行为研究提供一种简单、有效的可视化方法.

摘要：为了实现强散射样品的光声显微成像,提出了一种散射光声显微成像新技术。利用散射光声效应原理,成功设计研制了散射光声探测器。散射光声探测器由散射光声腔、耦合腔、微通道以及微音器组成。利用该探测器探测样品的散射光声信号,然后结合共焦扫描成像技术实现了强散射样品的光声显微成像,获得了二氧化硅微球和口腔上皮细胞等各种不同散射样品的光声显微图像。实验结果表明,散射光声显微成像技术可以极大地改善图像对比度和增强图像边缘,对于工业、大气等方面的微粒直径测量具有重要的应用意义。

摘要：为了有效地实现光谱仪的便携式设计,文中采用FPGA便携式光谱仪。FPGA采用Altera公司的CLCLONE IV系列的EP4CE30F23C8N芯片,CCD采用东芝公司的TCD1304。系统机上的数据使用Matlab进行去噪处理,绘制成光谱曲线,系统选用汞灯作为标准光源进行系统校验,利用汞灯的5个标准光谱特征峰确定光谱仪的谱线校验系数。测试结果表明,光谱分辨率可以达到10 nm,系统可以实现可见光波段的光谱测量,具有较好的实用性。

摘要：输电线路上绝缘子的完整性直接影响了输电的安全与可靠性.采用深度学习方法,对绝缘子图像识别提取和缺陷检测问题进行了研究.首先基于优化的U-net模型获取绝缘子区域掩模图像,实现对绝缘子串语义分割;然后基于YOLOv4模型获取缺陷绝缘子的位置,实现对自爆绝缘子目标的检测.为充分利用高分辨率图像的像素信息,提出“切分-识别-合成”的检测思路,精确分割出绝缘子以及判断并获取缺陷区域;最后设计了多组实验并进行对比,验证了模型的有效性.采用优化的U-net模型分割绝缘子的Dice系数达0.92;采用YOLOv4模型检测自爆绝缘子的识别精度达0.96,平均重叠度IOU达0.88.研究结果对实现电力系统运维的智能化具有较高的应用价值.

摘要：输电线路的绝缘子定期巡检是必不可少的一项任务,而传统的人工巡检存在着效率低、工作强度大等问题。因此,本文设计了一种改进的U-Net模型实现对绝缘子的分割,并使用改进的YOLOv5实现在复杂背景下对爆破绝缘子的定位。本文基于U-Net图像语义分割模型,提出一种改进的网络结构SERes-Unet。模型引入残差结构减少卷积过程中存在的梯度消失、结构信息损耗的影响,引入注意力机制对特征权重进行校正,从而提升网络性能。为实现对高分辨率图像的爆破绝缘子检测,提出将图片进行切割再进行检测,再通过非极大值抑制(Non-maximum suppression,NMS)进行筛选,获取图像全部爆破绝缘子的位置。本文设计的多组实验验证了模型的有效性和高效性。本文方法绝缘子分割精度达到0.96,爆破绝缘子检测精确率达到0.97,召回率达到0.99。