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爱因斯坦的科学奇迹与创新方法——纪念相对论创立120周年
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作者 朱亚宗 《军事高等教育研究》 2026年第1期27-33,41,共8页
爱因斯坦创造了人类科学史的三大奇迹:开辟相对论等科学新方向的成果奇迹;16岁发现重大科学问题的早慧奇迹;基于哲学认识论的方法奇迹。造就爱因斯坦科学奇迹的创新方法与哲学认识论密切相关:一是以形象思维开路;二是在经验事实与直觉... 爱因斯坦创造了人类科学史的三大奇迹:开辟相对论等科学新方向的成果奇迹;16岁发现重大科学问题的早慧奇迹;基于哲学认识论的方法奇迹。造就爱因斯坦科学奇迹的创新方法与哲学认识论密切相关:一是以形象思维开路;二是在经验事实与直觉基础上寻找可作为新理论前提的普遍原理。在中国迈向科技强国的当代,爱因斯坦的创新方法对加强原始创新能力和培养拔尖创新人才都有巨大的启示作用。 展开更多
关键词 爱因斯坦 科学奇迹 创新方法 哲学认识论 拔尖创新人才
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动量晶格中相互作用诱导的自俘获现象观测
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作者 安飞龙 王云飞 +7 位作者 李玉清 武寄洲 刘文良 李鹏 付永明 肖连团 马杰 贾锁堂 《物理学报》 北大核心 2026年第5期154-160,共7页
自俘获是指波(如光波或物质波)在系统非线性作用下,克服其固有的扩散趋势,从而在极小空间尺度内传播的现象,是理解孤子形成、局域化行为等非线性物理过程的关键.动量晶格作为一种基于超冷原子分立动量态的合成维度,在拓扑物理、局域化... 自俘获是指波(如光波或物质波)在系统非线性作用下,克服其固有的扩散趋势,从而在极小空间尺度内传播的现象,是理解孤子形成、局域化行为等非线性物理过程的关键.动量晶格作为一种基于超冷原子分立动量态的合成维度,在拓扑物理、局域化等方向研究表现出巨大潜力,为研究自俘获效应提供了重要的实验平台.在动量晶格中,系统的非线性来源于原子间的相互作用,这会显著影响原子在动量晶格中的动力学演化特性,诱导产生宏观自俘获的现象,然而目前基于动量晶格的自俘获现象仍处于探索阶段.本研究基于超冷铯原子动量晶格,利用Feshbach共振技术调节原子s波散射长度,测量了不同相互作用强度下系统的动力学演化行为,随着原子间相互作用的增强,原子由零动量态向高动量态的扩散行为明显受到抑制,在强相互作用区间表现出宏观自俘获现象.研究过程选择动量分布宽度d来量化分析原子的动力学特征.实验结果为基于动量晶格实现量子多体物理的研究提供了重要参考. 展开更多
关键词 玻色-爱因斯坦凝聚 动量晶格 FESHBACH共振 自俘获
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玻色-爱因斯坦凝聚体在莫尔晶格势中的带隙孤子
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作者 涂朴 赵茜 +5 位作者 席保龙 邵凯花 席忠红 苟金明 王永智 石玉仁 《物理学报》 北大核心 2026年第3期233-242,共10页
探讨了莫尔晶格扭转角对玻色-爱因斯坦凝聚体中带隙孤子的调控作用.结果表明,扭转角度明显影响莫尔晶格的周期和系统的线性能带结构,对带隙孤子的结构及稳定性有着重要影响.在半无限带隙(吸引作用主导),势阱深度越深,孤子密度越大.而在... 探讨了莫尔晶格扭转角对玻色-爱因斯坦凝聚体中带隙孤子的调控作用.结果表明,扭转角度明显影响莫尔晶格的周期和系统的线性能带结构,对带隙孤子的结构及稳定性有着重要影响.在半无限带隙(吸引作用主导),势阱深度越深,孤子密度越大.而在第一带隙(排斥作用主导),孤子密度随势阱深度呈现相反变化规律.线性稳定性分析和非线性动力学演化表明,第一带隙内找到的孤子普遍稳定.而在半无限带隙中,孤子稳定性与其类型及空间构型密切相关:单峰孤子、峰间距大的多峰孤子及峰间距近的异相孤子较为稳定,而同相多峰孤子则易失稳.研究同时发现,越靠近能带边缘,孤子的稳定性越好.该研究为调控莫尔超晶格中的非线性孤子提供了理论依据. 展开更多
关键词 莫尔晶格 玻色-爱因斯坦凝聚 带隙孤子 扭转角
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交错时序关联函数在探测铁磁旋量凝聚体激发态量子相变中的运用
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作者 赵俊杰 王琪 +2 位作者 赵兴东 朱遵略 周鲁 《河南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期99-106,共8页
交错时序关联函数(out-of-time-order correlator,OTOC)在表征量子混沌、量子信息置乱和动力学量子相变等有着广泛应用.将OTOC的应用于探测外磁场中F=1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的激发态量子相变.利用全量子方法、平均场理论和数值模拟,... 交错时序关联函数(out-of-time-order correlator,OTOC)在表征量子混沌、量子信息置乱和动力学量子相变等有着广泛应用.将OTOC的应用于探测外磁场中F=1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的激发态量子相变.利用全量子方法、平均场理论和数值模拟,研究了激发态量子相变点以及系统在其附近的动力学性质,并证明了这些特征可以被OTOC探测到.进一步研究表明,在不同的磁化条件下也同样可以对相变点进行探测.结果为使用OTOC在旋量量子气体和其他量子多体系统中的激发态量子相变的实验探测提供了理论依据. 展开更多
关键词 激发态量子相变 交错时序关联函数 旋量玻色-爱因斯坦凝聚体 量子传感技术
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双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的绝热捷径动力学
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作者 楼鹏宇 栗生长 《物理学报》 北大核心 2026年第7期311-317,共7页
针对一维对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的高效量子调控问题,本文提出一种新型绝热捷径动力学方案.该方案基于含时Gross-Pitaevskii方程的标度不变性和广义Ermakov方程,结合逆向工程构建调控路径,通过实时调控系统参数动态补偿... 针对一维对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的高效量子调控问题,本文提出一种新型绝热捷径动力学方案.该方案基于含时Gross-Pitaevskii方程的标度不变性和广义Ermakov方程,结合逆向工程构建调控路径,通过实时调控系统参数动态补偿非绝热能量损耗,适配双势阱特有的势场结构.相较于传统绝热过程,该方案可在更短时间尺度内实现量子体系的高保真度调控,有效解决双势阱体系因几何复杂性与阱间相互作用导致的调控难题.本文研究为一维对称双势阱中BEC的精确量子操纵提供了可行路径,可进一步推广至多维双势阱量子体系的高效调控. 展开更多
关键词 玻色-爱因斯坦凝聚体 绝热捷径 双势阱 量子调控
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Gravitational Redshift Test in a Lunar Distant Retrograde Orbit Using a Compact Hydrogen Maser
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作者 Yang Li Tong Liu +8 位作者 Yuxian Pei Hongfei Guan Jiaxing Leng Tao Shuai Yang Zhao Chenggang Qin Wenbin Wang Leizheng Shu Yang Gao 《Chinese Physics Letters》 2026年第3期402-410,共9页
This letter reports a gravitational redshift measurement experiment using a satellite-based compact passive hydrogen maser(PHM)in a lunar distant retrograde orbit(DRO).In March 2024,the Chinese Academy of Sciences lau... This letter reports a gravitational redshift measurement experiment using a satellite-based compact passive hydrogen maser(PHM)in a lunar distant retrograde orbit(DRO).In March 2024,the Chinese Academy of Sciences launched the DRO-A/B twin satellites,which entered a DRO in July 2024.This orbit has a geocentric distance of approximately 300,000–450,000 kilometers and a 2:1 resonance ratio.Employing microwave dual one-way ranging(DOWR),satellite-ground time-frequency comparisons were successfully achieved in April 2025 using the PHM aboard the DRO-A satellite.This study validated the in-orbit performance of the compact PHM and supported tests of the Einstein Equivalence Principle.The gravitational redshift measurement result is(8.74±4.17)×10^(−3).As the world’s first fundamental physics experiment to deploy PHMs in a lunar DRO,this study provides significant new engineering approaches for testing gravitational theories in cislunar space. 展开更多
关键词 cislunar space lunar distant retrograde orbit dro gravitational redshift compact hydrogen maser lunar distant retrograde orbit gravitational redshift measurement Einstein equivalence principle passive hydrogen maser phm
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基于MATLAB的谐振子和BEC动力学仿真模拟
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作者 王硕 萧嘉瑞 +1 位作者 庄铠瑜 陈小龙 《物理实验》 2026年第1期42-48,56,共8页
以偶极振荡和呼吸振荡为研究对象,基于MATLAB平台开发了交互式仿真系统.该系统实现了对二维谐振子势阱和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的可控模拟,重点考察了粒子种类、数量及相互作用强度等参数对系统动力学行为的影响.通过将抽象理论转化... 以偶极振荡和呼吸振荡为研究对象,基于MATLAB平台开发了交互式仿真系统.该系统实现了对二维谐振子势阱和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的可控模拟,重点考察了粒子种类、数量及相互作用强度等参数对系统动力学行为的影响.通过将抽象理论转化为数值模拟与可视化仿真,一方面可加深学生对谐振子、BEC以及集体激发等重要概念的理解,另一方面通过高度可控的交互操作可增强学生学习的趣味性和参与度,有助于培养学生的理论分析能力和数值实践技能. 展开更多
关键词 MATLAB仿真 二维谐振子 玻色-爱因斯坦凝聚体 偶极模式振荡 呼吸模式
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微重力环境下超冷原子物理研究 被引量:1
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作者 李琳 汪斌 +3 位作者 周小计 陈徐宗 李唐 刘亮 《空间科学学报》 北大核心 2025年第1期29-55,共27页
中国空间站的发展和建成为微重力环境下超冷原子物理的研究及其应用提供了必要的实验条件.2022年10月31日,中国科学院上海光学精密机械研究所联合北京大学研制的中国空间站超冷原子物理实验柜(简称超冷柜)搭载梦天实验舱进入中国空间站... 中国空间站的发展和建成为微重力环境下超冷原子物理的研究及其应用提供了必要的实验条件.2022年10月31日,中国科学院上海光学精密机械研究所联合北京大学研制的中国空间站超冷原子物理实验柜(简称超冷柜)搭载梦天实验舱进入中国空间站.超冷柜的主要目标是在中国空间站建成以87Rb玻色–爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensate,BEC)为工作物质的超冷原子物理实验平台,基于微重力环境优势利用两级交叉光束冷却(Two-Stage Crossed Beams Cooling,TSCBC)的实验方案获得皮-开尔文(picoKelvin,pK)量级的超冷原子,在微重力环境下通过调控以及观察极低温超冷原子以发现新奇的物理现象.本文介绍了BEC的实现和深度冷却实验方案,以及微重力环境下超冷原子物理研究与应用领域所取得的一系列进展;详细介绍了超冷柜的设计方案以及地面验证实验.到目前为止,超冷柜按照预期持续开展微重力环境下的超冷原子物理研究,在轨连续运行时间超过2年,取得了初步的实验结果,实现了超冷柜作为微重力环境下超冷原子物理实验平台的主要目标. 展开更多
关键词 玻色-爱因斯坦凝聚 超冷原子 中国空间站 微重力环境
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爱因斯坦独特的科学方法和哲学思想在科学发明中的伟力 被引量:1
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作者 李醒民 《科技导报》 北大核心 2025年第12期185-188,共4页
爱因斯坦在发明相对论的同时,也创造了独特的哲学认识论(由温和经验论、基础约定论、意义整体论、科学理性论、纲领实在论组成的内涵丰赡、外延阔大的多元张力论)和方法论(探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学原则、形象思维及宇宙... 爱因斯坦在发明相对论的同时,也创造了独特的哲学认识论(由温和经验论、基础约定论、意义整体论、科学理性论、纲领实在论组成的内涵丰赡、外延阔大的多元张力论)和方法论(探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学原则、形象思维及宇宙宗教思维方式或宇宙宗教方法)。科学与哲学联姻在他的科学生涯和创新过程中可谓珠联璧合、相得益彰。科学家能够由此受到启迪,获取教益。 展开更多
关键词 爱因斯坦 科学与哲学 认识论 方法论 科学发明
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一类紧致带边的梯度爱因斯坦型流形的刚性
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作者 陈小民 白少源 《数学进展》 北大核心 2025年第3期613-628,共16页
受到V-静态流形分类研究的启发,本文应用Freitas和Gomes[arXiv:2205.07827v2]的最新结论,证明了具有非空边界和常数量曲率的紧致梯度爱因斯坦型流形在适当夹紧条件下的刚性结果.作为梯度爱因斯坦型流形的一个特例,也给出了带边界的(m,... 受到V-静态流形分类研究的启发,本文应用Freitas和Gomes[arXiv:2205.07827v2]的最新结论,证明了具有非空边界和常数量曲率的紧致梯度爱因斯坦型流形在适当夹紧条件下的刚性结果.作为梯度爱因斯坦型流形的一个特例,也给出了带边界的(m,ρ)-拟爱因斯坦流形的刚性结果. 展开更多
关键词 梯度爱因斯坦型流形 常数量曲率 爱因斯坦流形 零径向外尔曲率 Yamabe常数
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爱因斯坦对技术的哲学思考
11
作者 林德宏 《南京林业大学学报(人文社会科学版)》 2025年第2期1-10,共10页
爱因斯坦认为,关心人是技术的终极目标,即关心人类的幸福与和谐,这是技术的哲学信念。人的价值是最高的价值,必须反对技术崇拜。爱因斯坦的技术思想是人本主义,主张技术的志向是使人类生活趋于幸福与高尚。可是,技术的发展并未给我们带... 爱因斯坦认为,关心人是技术的终极目标,即关心人类的幸福与和谐,这是技术的哲学信念。人的价值是最高的价值,必须反对技术崇拜。爱因斯坦的技术思想是人本主义,主张技术的志向是使人类生活趋于幸福与高尚。可是,技术的发展并未给我们带来多少幸福,却带来了巨大的危险。技术应用是福还是祸,取决于人如何使用;若缺乏理性,正确的信念反而被践踏。人的原始本性是动物性,是非理性的。人们在后天才会逐步形成理性的文化素质。努力提高文化素质、道德水平,才能正确地应用技术。科学技术具有负面作用,这是技术的悲剧,但是科学家对此无能为力,这是科学家的悲剧。 展开更多
关键词 爱因斯坦 技术 哲学思考
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Einstein河流动床阻力公式的剖析和修正
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作者 师翠香 张红武 +1 位作者 刘晓民 卜海磊 《人民黄河》 北大核心 2025年第11期41-49,59,共10页
动床阻力研究是河流动力学中的重要课题,在回顾河流动床阻力研究现状的基础上,剖析了Einstein H A(以下简称Einstein)河流动床阻力公式存在的问题;一是原经验曲线未涵盖高能态区范围;二是试算的黄河沙粒水力半径约30%大于实测水深,导致... 动床阻力研究是河流动力学中的重要课题,在回顾河流动床阻力研究现状的基础上,剖析了Einstein H A(以下简称Einstein)河流动床阻力公式存在的问题;一是原经验曲线未涵盖高能态区范围;二是试算的黄河沙粒水力半径约30%大于实测水深,导致按水力半径分割定义式求出的沙波水力半径为负值的物理悖论。通过黄河实测数据补充点群范围,外延曲线且拟合出关系式。利用实测资料计算分析Einstein动床阻力公式适用性,表明国外河流沙波水力半径未出现负值且水力参数大于0.3时适用,适当修正初步适用于黄河下游。引入张红武河床纵向稳定指标关系式求河床比降替代实测水面比降,在降低沙波水力半径负值率的前提下提高了公式验证精度,表明Einstein河流动床阻力公式经过修正后,适用于黄河下游相关计算。 展开更多
关键词 动床阻力 Einstein公式 水力半径 比降 黄河下游
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旋转自旋-轨道角动量耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的基态性质
13
作者 赵磊 邱旭 +2 位作者 梁毅 胡爱元 文林 《物理学报》 北大核心 2025年第19期81-88,共8页
本文以旋转自旋-轨道角动量耦合玻色-爱因斯坦凝聚体为对象,通过数值求解单粒子定态Schr?dinger方程和具有平均场相互作用的Gross-Pitaevskii方程,研究了自旋-轨道角动量耦合与旋转对单粒子基态性质和平均场相互作用基态性质的影响,发... 本文以旋转自旋-轨道角动量耦合玻色-爱因斯坦凝聚体为对象,通过数值求解单粒子定态Schr?dinger方程和具有平均场相互作用的Gross-Pitaevskii方程,研究了自旋-轨道角动量耦合与旋转对单粒子基态性质和平均场相互作用基态性质的影响,发现旋转将导致角动量空间中单粒子能谱的二重简并消失,单粒子能谱不再是关于零点角动量左右对称,单粒子基态和平均场基态为占据单个角动量的涡旋态,其角动量大小与旋转频率、激光强度和自旋-轨道角动量耦合有关.当旋转频率小于临界值时,基态涡旋的角动量大小不受旋转频率的影响.当旋转频率超过临界值时,基态涡旋的角动量大小将随着旋转频率的增加而增加. 展开更多
关键词 自旋-轨道角动量耦合 玻色-爱因斯坦凝聚体 GROSS-PITAEVSKII方程
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CMOS机芯温度系数校正模型及效果验证
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作者 竹学武 占春连 +6 位作者 郭靖 高涵 王加朋 于昌本 孔德仁 商飞 徐春冬 《半导体光电》 北大核心 2025年第3期416-422,共7页
CMOS图像传感器具有低功耗、低成本、高集成度、高响应速度以及高测温上限等特性,在辐射测温领域中具有广泛应用。在外场试验过程中,CMOS图像传感器的机芯温度会随环境温度变化而波动,这种波动会导致背景灰度及响应系数发生变化,影响CMO... CMOS图像传感器具有低功耗、低成本、高集成度、高响应速度以及高测温上限等特性,在辐射测温领域中具有广泛应用。在外场试验过程中,CMOS图像传感器的机芯温度会随环境温度变化而波动,这种波动会导致背景灰度及响应系数发生变化,影响CMOS机芯的定量能力,从而增大测温误差。基于此,文章提出一种普适性校正方法。该方法通过分别构建背景灰度及响应系数随温度变化的校正模型,实现CMOS机芯在不同环境温度下的量值稳定性,有效提高了测温精度。实验中,利用高低温温箱模拟外场273.2~313.2 K的环境温度变化范围,利用标准高温黑体,获取CMOS图像传感器对1073.2 K目标的测试数据。实验结果表明,该校正方法在实验环境温度范围内,可使CMOS图像传感器测温的最大温差由10.9 K降低至2.2 K。 展开更多
关键词 机芯温度 误差校正 辐射测温 玻色-爱因斯坦分布 CMOS图像传感器
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准一维玻色-爱因斯坦凝聚中集体激发的量子纠缠熵
15
作者 齐蓥 刘艳鸿 +1 位作者 乔豪学 张文献 《物理学报》 北大核心 2025年第21期66-71,共6页
玻色-爱因斯坦凝聚体内的准粒子激发导致系统里真实的玻色原子间产生量子纠缠.采用谱展开的方法,本文在准一维无限深方势阱下数值求解了Bogoliubov-de Gennes方程的本征值和本征态.针对准粒子低能激发态,研究了玻色-爱因斯坦凝聚体的量... 玻色-爱因斯坦凝聚体内的准粒子激发导致系统里真实的玻色原子间产生量子纠缠.采用谱展开的方法,本文在准一维无限深方势阱下数值求解了Bogoliubov-de Gennes方程的本征值和本征态.针对准粒子低能激发态,研究了玻色-爱因斯坦凝聚体的量子纠缠熵随散射长度的变化.本文结果表明纠缠熵随散射长度增加缓慢增大,并且这种增大趋势可以近似用幂函数模型描述.这种幂函数的趋势类似于一维均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的Bogoliubov基态的纠缠熵近似与散射长度的1/2次幂成正比的情形. 展开更多
关键词 玻色-爱因斯坦凝聚 BOGOLIUBOV 理论 量子纠缠熵
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爱恩斯坦棋博弈的图神经网络算法研究
16
作者 王志明 胡洋成 +2 位作者 蔡彪 陈宣儒 李欣蕊 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第8期111-117,共7页
目前传统卷积网络在爱恩斯坦棋中的运用已颇显成效,但存在着训练速度慢,在浅层次的卷积中无法关注到全局信息的缺点,通过改进深度学习算法和使用GNN取代卷积神经网络(CNN),发现可以显著提升模型性能。研究方法包括将爱恩斯坦棋的棋盘和... 目前传统卷积网络在爱恩斯坦棋中的运用已颇显成效,但存在着训练速度慢,在浅层次的卷积中无法关注到全局信息的缺点,通过改进深度学习算法和使用GNN取代卷积神经网络(CNN),发现可以显著提升模型性能。研究方法包括将爱恩斯坦棋的棋盘和移动规则表示为图结构,构建GNN以在较浅层次中捕捉局部与全局特征。同时结合蒙特卡洛树搜索(monte carlo tree search,MCTS),通过神经网络的策略头和价值头,提供行动决策和局势评估。实验中,将改进后的GNN算法与传统CNN算法在多轮自对弈中进行对比,结果显示,GNN在局势预测、策略控制及训练效率方面均优于CNN,随着训练次数的增加,该方法在效率提升方面表现出更显著的优势。GNN的应用提升了爱恩斯坦棋博弈模型的效率与策略能力,为进一步探索GNN在完美信息博弈中的潜在价值提供了理论支持和实践基础。 展开更多
关键词 图神经网络 爱恩斯坦棋 计算机博弈 完美信息博弈
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自旋-轨道耦合玻色气体中集体激发动力学 被引量:1
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作者 郑鸿燕 原梓洲 +2 位作者 渠晓旭 胥文雨 陈小龙 《物理学报》 北大核心 2025年第14期265-273,共9页
基于数值求解定态与含时Gross-Pitaevskii方程,本文研究了一维拉曼型自旋-轨道耦合玻色气体中的静态特性与低能集体激发动力学性质.分析了凝聚体动量、自旋极化率和基态能量来分类三种基态物相(条纹相、平面波相和零动量相)以及对应的相... 基于数值求解定态与含时Gross-Pitaevskii方程,本文研究了一维拉曼型自旋-轨道耦合玻色气体中的静态特性与低能集体激发动力学性质.分析了凝聚体动量、自旋极化率和基态能量来分类三种基态物相(条纹相、平面波相和零动量相)以及对应的相变.在此基础上,通过设计不同的微扰激发方式,重点研究了四种典型的低能集体激发模式(偶极、呼吸、自旋-偶极和自旋-呼吸模式)的频率特性和动力学行为.结果发现,四种模式频率随拉比频率增加呈现非单调变化行为且不同物相中的集体激发模式表现出显著差异,尤其是自旋相关的两种模式在条纹相中呈现自旋自由度相关的独特振荡行为.这些发现将为理解自旋-轨道耦合玻色气体中新奇物相的量子多体动力学提供重要参考和理论依据. 展开更多
关键词 自旋-轨道耦合 集体激发 玻色-爱因斯坦凝聚
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