摘要：Wavefront coding （WFC） is used to extend the field depth of an incoherent optical system by employing a phase mask on the pupil. We uses a Fisher information （FI） metric based optimization method to design a phase mask by taking the modulation transfer function （MTF） of the practical optical system into consid- eration. This method can modulate the wavefront so that the point spread function and optical transfer function are insensitive to the object distance. The simulation results show that the optimized phase mask based on the proposed method can further improve the defocusing image quality while maintaining the focusing image quality.

摘要：In this paper,a general method of data transmission system design on PXI platform is *** can be used in readout system design for physical *** aims at providing reusable and general interfaces for customized design of PXI while maintaining the transmission *** has three main features:(1)universal logic hardware interface,(2)ethernet based socket software interface,and(3)specific and simple data transmission *** transmission on PXI bus can be realized with the said two universal interfaces coordinated by this specific *** shows that this method is feasible and *** method can be easily reused in readout system designs for different experiments.

摘要：复杂的超导量子电路可以用来设计对噪声免疫的量子比特,但其复杂性可能会超出经典计算机所具备的模拟能力.在这种情况下,可以借助量子计算机来对其进行高效的模拟.在这项工作中,作者展示了在基于transmon比特的量子计算机上,利用变分量子算法模拟一种超导量子电路,并且基于此设计了一种新的量子比特“Plasmonium”,它工作在等离子体跃迁区域.文中展示的Plasmonium量子比特展示出了较高的两比特门保真度99.58(3)%.相比于transmon比特,它具有更小的物理尺寸和更大的非谐性.这些特征使得Plasmonium可以成为制造多比特量子处理器强有力的候选者.这项研究结果证实了利用量子计算机辅助设计更先进的量子处理器的可能性.

摘要：For modern particle physics experiments,trigger-less data acquisition(DAQ) system has been put into practice because of the need of reaction multiplicity and trigger *** such new DAQ systems,global synchronized clock plays an important role because it affects the granularity of time slice and precision of reference *** this paper,a novel synchronized clock distribution method is *** the help of modulation technique,master clock module distributes system clock to each slave *** synchronize slave clocks,the propagation delay is adjusted and the clock phase is aligned by an FPGA chip ***,an ADCbased method is proposed to evaluate the performance of multi-module clock synchronization *** experiments of a prototype system show that slave clocks can be synchronized less than 100 ps over 150 m *** proposed method is simple and flexible,and it can be used in trigger-less DAQ system and other applications of clock distribution preciously.

摘要：We develop an improved design of thin gap chamber （TGC） simulation signal source. To further simulate the feature of TGC detector, a novel thought is proposed. The TGC source has 256 channels. Every channel can randomly output the signal in 25 ns. The design is based on true random number generator （TRNG）. Considering the electrical connection between the TGC source and the developing trigger electronics, the GFZ connector is used. The experimental results show that the improved TGC simulation signal source can uniformly output the random signal in every channel. The output noise is less than 3 mVrms.

摘要：通过设计特定的时空调制,合成磁性的概念最近被提出以实现对光子和声子等电荷中性粒子的非互易操控,但现有方案存在着隔离度低、信号频率变化等问题.本文设计了一种新型耦合共振腔系统,其中动态耦合的相位作为实现声学合成磁场的新机制并打破了系统的时间反演对称性,最终取得了优异的声波非互易传输.基于旋转波近似方法,作者严格推导出了实现系统强非互易声传输的参数条件.通过优化动态耦合之间的相位差以及耦合强度,实验展示了隔离度达45-dB和正向传输率达0.85的优异单向声传输.此外,这种单向声传输具有始末态频率不变和隔离方向可电控等重要特性.该研究突破了现有声波单向操控机制在效率和隔离度方面的局限,并为实现弗洛奎和非线性声学拓扑绝缘体提供了新途径.

摘要：声束的连续动态扫描在超声成像、水下目标定位和声呐通信等诸多领域发挥关键作用.传统方法通常依赖于发射装置的机械扫描或有源相控阵的波束整形来实时调控声束的空间指向性,存在成本高、尺寸大、主动控制系统复杂而精准操控困难等问题.本文提出并构建了一种基于无源声学超表面的紧凑型静态声呐器件,无需主动控制和机械移动,仅在单一声源的作用下即可实现声束的动态扫描操控.这种新型声呐器件由具有深度亚波长厚度的二值化振幅编码单元组合而成,能够将单一声源发射的梳状频率谱转化为具有相同频率和空间间隔的声焦点阵列,从而引入频率梯度这一新的声波操控自由度,并通过时空声干涉效应产生可连续旋转的动态扫描声束.实验结果验证了所设计超构声呐的高速、宽角度声束扫描性能.此外,通过与传统的相位梯度调控技术结合,该机制还可以对扫描声束的空间形态进行任意的调节.这种基于静态无源超构声呐的声束动态扫描机制为声波的时空调控开辟了新的研究范式,并有望在水下对抗、超声诊疗等重要领域产生实际应用价值.

摘要：近年来,拓扑声学相关研究发展迅猛,其理论最初源于凝聚态物理中所发现的拓扑特性.其中,声学高阶拓扑绝缘体支持能量高度局域在拐角处的低维拓扑角态,且本征频率简并.然而,如何打破拓扑角态的多重简并,实现可调控的频率分布并设计新型声学多功能拓扑器件,是亟待解决的关键问题.在该研究中,通过对二维声子晶体中的单元施加平移形变,与真实空间自由度相结合构建四维合成空间.研究发现,随着平移形变自由度的调制,Zak相位连续变化,而合成空间的非零拓扑不变量确保了系统的非平庸拓扑特性,拓扑角态的频率简并被打破.基于此结论,进一步设计了基于合成维度的声学高阶拓扑绝缘体阵列,以实现局域在深亚波长拐角上的双通道声彩虹捕获.实验结果表明,不同通道上声彩虹拓扑角态的本征频率增加方向相反,在空间选择性能量捕获等领域具有潜在的应用前景.

摘要：在强相互作用的费米气体的研究中,原子团的膨胀动力学过程的测量是获取强相互作用费米气体性质的重要手段之一.由于制备的原子团原子数少(~10~5)和温度高(~0.1T_F),此前的研究工作中强相互作用费米气体的膨胀过程通常仅能维持几毫秒.因此,本文首先制备出了大原子数(5×10~6)和极低温度(0.06(1)T_F)的费米超流.结合特殊的磁场设计,作者成功地观测到了长达30ms的费米超流体的类振荡膨胀过程.同时,作者测量了费米超流体的指数型状态方程,得到了准震荡频率与相互作用、温度的关系.该实验结果和方法将促进对费米超流诸多有趣现象的研究,如椭圆流、正常-超流相变和super-Efimov效应等.

摘要：基于集成光学和硅光子学的光学神经网络硬件有很多优势:集成度高、速度快并且与CMOS工艺兼容.然而,目前的集成光学神经网络尺寸较大,很难扩展到大量神经元(>1000),实现大规模计算.本文提出了一种基于光学散射单元的神经网络硬件架构,除了具备一般光学神经网络的优势外,突出的优势是尺寸小,易于大规模扩展.光学散射单元允许光在一个小区域中发生散射,通过逆向设计散射区域结构,实现目标的计算功能.光学散射单元在一个很小的尺寸下,提供了很大的优化自由度,研究表明要实现一个4 4的矩阵乘法,计算单元尺寸只需要4 4μm^2.基于光学散射单元,本文设计了光学神经网络,在经典图像识别测试集MNIST上实现了97.1%的准确度.此外,这种光学散射单元还可以适用于相干光和非相干光.本研究提供了一个新的光学神经网络架构,能在不影响效率和功能下减小神经网络硬件尺寸.