一、相对等速旋转参考系中的相对论效应（论文文献综述）
郭慧[1]（2021）在《激光缀饰超冷原子中的新奇量子态》文中研究表明根据量子光学理论,激光与原子相互作用不仅引起原子在其本征能级之间的跃迁,而且还将彻底改变系统的能级结构和本征函数性质。将激光和原子看成一个整体,构成激光缀饰原子系统,超冷原子丰富的能级结构和激光缀饰技术的不断发展,使得激光缀饰超冷原子系统可以实现各种全新的量子力学模型,为研究新奇物态和宏观量子现象提供了优越平台。本文聚焦于当前超冷原子物理研究领域的两个热点问题,一是利用拉曼激光缀饰超冷原子产生人造自旋轨道耦合,二是利用里德堡缀饰技术实现长程软核相互作用。通过研究自旋轨道耦合和长程软核相互作用对超冷原子系统基态和动力学性质的影响,探索系统可能存在的各种新奇量子态和非传统的量子流体动力学。首先研究了在Rashba自旋轨道耦合和长程软核相互作用共同影响下,系统可能存在的奇异超固态。发现由动量空间Rashba环半径和实空间里德堡阻塞半径乘积构成的无量纲数在系统基态结构方面扮演了重要角色。通过调节该无量纲数和原子之间的相互作用强度,在该系统中预言了同时破缺时间反演对称性和空间平移对称性的第二类条纹态,以及在两个方向同时破缺系统平移对称性的二维超固态。在二维超固晶胞中观察到旋转对称性破缺的离散涡旋和用径向量子数描述的高阶涡旋,这些新奇的涡旋结构先前已经在光束中产生和应用,但一般很难在传统的量子流体中实现。第二部分研究了Dresselhaus自旋轨道耦合和Ioffe-Pritchard磁场共同作用下超冷原子系统的旋转特性。指出Ioffe-Pritchard磁场局域地极化了原子的自旋,使得原子自旋取向平行于磁场方向,Dresselhaus自旋轨道耦合又将原子的自旋和轨道运动耦合起来,最终导致了沿着角向的粒子流,进而引起了超冷原子系统的有效旋转。说明了Dresselhaus自旋轨道耦合和Ioffe-Pritchard磁场实际上产生了沿角向的有效规范势,该规范势绕着闭合路径一周累积了一个Aharonov-Bohm相位因子,从而引起了超冷原子的旋转。这完全不同于传统的通过产生规范磁场的方式使超冷原子气体旋转,这实际上提供了一个全新的系统来研究AharonovBohm效应。在该旋转系统中还观察到不同于传统超流中Abrikosov涡旋晶格的共轴环形涡旋阵列。最后研究了在等权重Rashba-Dresselhaus自旋轨道作用下自旋为1的旋量玻色-爱因斯坦凝聚中亮孤子的新奇动力学行为。利用变分拟设方法得到了自旋轨道耦合作用下孤子的自旋和质心运动所满足的动力学方程,进而获得了孤子自旋和质心运动的精确解析解。结果表明,自旋轨道耦合将孤子的自旋和质心运动耦合起来,当孤子在不同自旋分量之间周期性振荡的同时,也伴随着孤子质心在实空间的周期性振荡,相应的振荡频率依赖于自旋轨道耦合和拉曼耦合的强度。通过数值模拟计算直接求解Gross-Pitaevskii方程验证了变分拟设方法的正确性。本课题的研究加深了对自旋轨道耦合、超固、涡旋、孤子等现象的理解,预言了各种超固态、离散涡旋和高阶涡旋等奇异量子态,为基于超冷原子的量子模拟和精密测量提供了理论依据。
李萌萌[2]（2021）在《太空采矿中天体坐标转换策略选取与研究》文中研究指明能源是人类活动的物质基础,是世界经济增长的最基本驱动力,但随着人类对矿产资源的高强度开采以及需求量的增加,矿产资源枯竭问题日益严重,因此人类面临严峻的能源危机。随着深空探测活动的不断开展,人类逐渐意识到太空是人类赖以生存的巨大资源宝库。为解决地球矿产资源枯竭的难题,开展太空资源探测势在必行。太空资源探测研究的对象是随时间和空间变化的,观测量与空间参考系密切相关,因此研究太空资源探测的坐标参考框架精确转换是开展太空资源探测的前提与基础。本文主要分析美国喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory,JPL）发布的各个版本的太阳系行星和月球历表对地球与其他天体天球坐标转换以及月固坐标与月心天球坐标转换的影响,并在相对论框架下对月球物理天平动的三个欧拉角进行数值积分,分析相对论效应对月固坐标与月心天球坐标转换的影响,最后本文将基于四元数的坐标参考框架解析法应用于质心轨道坐标系与星固坐标系的转换场景,分析该方法和传统的两步转换法和一步转换法的优势。（1）本文详细介绍了太空采矿中涉及到的坐标参考框架的分类,给出每一种参考系的定义,并介绍了地心天球坐标至其他天体的天球坐标、月固坐标至月心天球坐标、质心轨道坐标系至星固坐标系的转换方法。（2）针对JPL发布的不同版本历表所使用的观测数据和模型不同,本文全面分析了JPL DE405、DE418、DE421、DE423、DE424、DE430、DE432、DE435历表对地球与其他天体天球坐标转换的影响,结果表明:对于地球与月球、金星、火星、水星、天王星、海王星的天球坐标转换,建议优先选用DE430历表;对于地球与木星、土星的天球坐标转换,建议优先选用DE435历表;对于地球与冥王星天球坐标转换,建议优先选用DE432历表。此外,当其他历表与最优历表之间转换参数的差异小于相应天体轨道估计的不确定性时,可根据天球坐标转换的精度需求选用合适的历表。（3）本文详细分析DE405、DE414、DE418、DE421、DE423、DE424、DE430、DE431历表对月固坐标与月心天球坐标转换的影响,结果表明:在月固坐标与月心天球坐标转换中,建议优先选用DE430历表,当其他历表与DE430历表转换结果的差异较小时,可根据坐标转换的精度需求选用相应的历表。（4）本文构建相对论框架下月球自转的运动方程,并对运动方程进行数值积分得到考虑相对论效应的三个欧拉角,利用三个欧拉角实现五个月球反射器从月固坐标到月心天球坐标的转换,分析相对论效应对该坐标转换的影响。结果表明:总相对论效应、相对论惯性矩和后牛顿力矩在近30年对月固坐标与月心天球坐标转换的影响较小,且计算效率较低,一般可以忽略不计,但是当坐标转换精度要求较高时,需要考虑相对论效应的影响。（5）本文详细给出常用的轨道坐标系到星固坐标系两步转换法和一步转换法的公式,由于上述两种方法的转换精度受卫星轨道数据精度的影响较大,本文将基于四元数的坐标转换解析法应用于该坐标转换场景,并对三种坐标转换方法对比分析,结果显示:当卫星轨道数据精度较高时,一步转换法最优;当卫星轨道数据精度不高时,四元数解析法精度最优;对于无法获取星固系下卫星轨道数据的情况,只能采用两步转换法进行转换。该论文有图16幅,表15个,参考文献75篇。
郝迪,郭三栋,马智远,惠宇廷[3]（2020）在《线性引力论的引力磁分量及其磁效应》文中提出根据广义相对论,弱场近似条件下引力场中不仅含有经典的牛顿引力场,还存在一种类比于磁场概念的引力"磁"场,引力磁场的命名借用了电动力学中磁场的概念.为了研究引力磁场的物理性质和它引发的一些关联效应,本文首先从线性爱因斯坦方程出发,利用相似变换的方法从方程的二级张量场中分解出了引力的"磁"分量并定义了引力磁场;在此基础上考虑了一种通有匀速流体的环状微管模型,通过电动力学的分析方法研究了远离微管区域的引力磁场分布特征,重点在计算过程中改进了以往对这类环状模型引力磁场的计算方法,表明了这类模型的引力磁场远场分布模式与磁偶极子磁场的远场分布类似;之后利用类磁场的性质研究了引力磁场的动力学特征,首次研究了测试粒子在线性时变引力磁场及余弦时变引力磁场中的运动规律,同时通过设计一种具有双层结构且通有加速流动流体的环状微管模型改进了前人对时变引力磁场中引力感应、惯性系拖曳现象的研究办法,从更清晰的角度用更简单的数学通过引力电磁理论研究和展示了引力感应现象和广义相对论中的惯性系拖曳现象.全文为引力磁场及其关联效应的研究提供了一些新的方法和思路.
姚飞[4]（2020）在《量子传感与能量存储》文中指出量子力学自20世纪初建立,发展至今,已有一百多年的历史。在这期间,许多分支学科相继出现。量子信息学作为量子力学和信息学的交叉学科,也是其中之一。在本文中,我们针对量子信息学中的量子传感、能量存储等问题展开了研究和讨论。在关于量子传感的研究中,我们把研究对象聚焦在多原子Sagnac干涉仪上。我们研究了多原子Sagnac干涉仪的系统旋转的灵敏度,并提出用多粒子纠缠态来提高系统旋转的灵敏度。为了方便的找出合适的初态来提高多原子Sagnac干涉仪系统的测量精度,我们首次提出了关于系统旋转频率的产生子。利用这一产生子,得到了关于系统旋转频率的通用量子Fisher信息（QFI）表达式。通过分析研究通用QFI表达式,我们得出结论:在提高系统的测量精度方面,所有自由度完全纠缠的量子态作初态,要比部分自由度纠缠的量子态作初态更具优势。在关于能量存储的研究中,我们对存储能量的量子系统（量子电池）进行了研究。在我们的模型中,量子电池的实验体系由谐振子系统来实现。在这一模型中我们探讨了量子电池充电过程和放电过程。在量子电池的充电过程中,我们研究了如何提高量子电池的充电量及充电功率。此外,我们研究了基于Landau-Zener跃迁的放电过程。我们发现这一基于Landau-Zener跃迁的放电过程具有持续稳定的输出功率。此外,我们还研究了量子态的表示问题。利用Majorana表象下的相干态方法,我们研究了两个相干态的叠加态在Bloch球面上的Majorana星表示,发现其在Bloch球面上是一条始终穿过北极点的封闭曲线,并且我们给出了曲线的解析结果。
王尧[5]（2020）在《开放体系量子力学：耗散子理论》文中提出置身于环境之中的开放量子体系总会经历耗散过程。在物理学、化学和生物学的诸多领域中,量子耗散动力学已然成为被着重研究的课题。开放体系的量子力学描述了在宏观环境中微观体系的状态如何随时间而变化,这对处理实际复杂体系具有十足的重要性。因为对于实际复杂体系而言,环境总是不可避免地存在。本论文的中心内容是开放量子体系耗散子理论的系统发展。耗散子,是反映环境集体耗散效应的准粒子。基于该准粒子的概念,耗散子理论可以处理体系和环境之间的纠缠动力学。完整的耗散子理论不仅包含耗散子坐标和动量的代数,还包括了耗散子动力学空间的量子力学。耗散子动力学空间既涉及研究者感兴趣的体系部分,也涉及了环境中的溶剂化自由度。此外,耗散子理论还提供了一个可操作的计算框架,计算的对象是关于体系和环境溶剂化模的可观测量。为了阐明耗散子的物理图像,我也讨论了耗散子的湮灭和产生,以及耗散波粒二象性可能的潜在含义。在本文中,我还展示了耗散子理论在各方面的严格发展。为了确认耗散子代数的严格性,我通过量子力学的正则形式重新构建了级联运动方程,该方程支配着耗散子理论中动力学变量的演化。这为本文中所发展的耗散子理论提供了坚实的基础。另外,我也介绍了基于耗散子动力学的两个应用方面的研究:电子转移诱导的热传递和Einstein转盘上原子的光响应。根据耗散子动力学理论,我还进一步提出了相空间矩耗散子动力学方法。这是一个耗散子粗粒化的分子动力学方法。它包括从准经典轨迹到半经典Gauss波包,再到高阶自洽的动力学截断方案。这方面的工作还正在进行之中。本论文中发展的体系-环境纠缠定理预计可以为所提出的粗粒化方案提供重要的有效性检验标准。
王楠[6]（2020）在《深空引力波探测的无拖曳控制技术研究》文中指出引力波是时空的涟漪,承载着引力相互作用的基本自由度。引力波覆盖了从10-18Hz到104Hz的宽阔频段,其中空间引力波探测主要对10-4Hz到100Hz范围内的引力波起源进行探究。空间引力波探测任务通常采用三星编队,每颗卫星内部放置两个自由漂浮的测试质量,构成三个迈克尔逊型干涉仪,通过测量不同卫星上测试质量之间的距离变化来探测引力波。由于空间引力波信号非常微弱,必须尽可能降低卫星平台上的残余扰动,消减卫星系统扰动对测量的影响。无拖曳控制技术是实现超静超精超稳平台的重要手段,因此成为空间引力波探测任务中的关键技术之一。本论文以太极计划卫星的构型和设计为背景,针对引力波探测任务过程中所需的无拖曳控制及高精度星间链路对准问题进行研究。首先,介绍了引力波探测卫星本体、两个测试质量和两个望远镜共同构成了一个19维的复杂动力学行为系统,建立了卫星本体与测试质量的轨道和姿态动力学方程、三星构成的空间圆编队相对动力学方程、卫星与测试质量之间的相对动力学及静电耦合方程,并分析了卫星在空间中受到的各种摄动因素。其次,根据引力波探测卫星的卫星构型和任务目标,将单颗卫星的复杂控制系统设计问题分解为无拖曳控制、悬浮控制、航天器姿态控制和星间激光指向控制等4个互联的控制子系统。进一步研究了各子系统的控制原理、输入来源、设计驱动因素,建立了全系统回路的耦合控制模型。并采用基于输入解耦的控制器设计方法,将复杂的MIMO（Multi Input Multi Output）问题分解为多个SISO（Single Input Single Output）问题,简化了控制器的设计。再次,针对引力波探测卫星的无拖曳控制回路,分析了控制回路设计约束,将一系列约束转换为灵敏度函数需求,采用H∞鲁棒控制方法设计了无拖曳控制器,并通过数字仿真验证了所设计的控制器能够使无拖曳控制轴达到所设定的性能。最后,针对引力波探测卫星星座中的激光链路高精度对准技术进行研究,解决300万公里超远星间距离、姿态传感器精度有限等约束带来的问题。考虑到星间激光的传播延时,根据编队卫星的轨道特性计算了超前角调整量,确保激光链路对接收星的覆盖。根据STR（Star Tracker）、CCD（Charge Coupled Device）和QPD（Quadrant Photodiode）三种姿态传感器的视场、分辨率等特性确定了激光捕获过程,设计了三级捕获策略来建立星间激光链路,即确定了敏感器切换过程、卫星-望远镜系统姿态运动过程和激光光路开闭过程。基于指向误差与稳定度指标、敏感器与执行机构特性和卫星-望远镜系统动力学模型,设计了一种PID控制器,作用于微推力器与望远镜关节角执行器,使望远镜能够对准所设计的指向。本文设计了无拖曳控制器、激光捕获策略及星间激光指向控制器,为实现引力波探测激光干涉测量提供了技术基础。但仍存在许多不足,在未来的研究中可以重点关注悬浮控制回路的设计以及捕获过程中的姿态确定方法设计。
张一方[7]（2016）在《引力波、非线性天文学及其应用》文中进行了进一步梳理首先简要介绍了引入引力波及其发现的重要意义.其次讨论天体流体力学和一般的非线性天文学.然后探讨太阳系中的某些具体结果,特别定量讨论小行星形成的混沌模型和太阳黑子的Lorenz模型.进而探讨广义相对论类电磁力的若干力学效应及其在天文学中的应用.最后讨论天体的演化.
韩文标,程然,王在,付万明[8]（2016）在《相相对论性天文参考系研究进展》文中进行了进一步梳理国际天文联合会（IAU）在2000年的决议上以两个互相等价的相对论N体多参考系理论——Brumberg-Kopeikin体系和Damour-Soffel-Xu体系为基础,构造了严格且自洽的一阶后牛顿（1PN）的局部参考系和全局参考系,并给出了相应的坐标变换规则。回顾了IAU2000决议关于参考系理论的核心内容,并指出该参考系理论的主要优点和理论不足。结合决议发表前后国际上对相对论参考系理论的一系列扩展研究,详细总结了在二阶后牛顿推广、参数后牛顿化以及太阳系非孤立引力系统等方面对参考系理论的研究进展,并讨论了未来的理论研究发展以及对实际天体测量的影响。
王在[9]（2016）在《相对论框架下月球自转的数值模拟》文中提出月球自古以来就是各个时代科学家主要的研究对象,通过对月球运动的研究,人们逐渐建立了太阳系中天体运动的模型。同时正是基于对月球的研究,牛顿建立万有引力定律（月球是重要验证）。历史上许多着名的科学家都对月球进行了很多的研究,也正是对于月球的研究,拉普拉斯等人建立了天体力学的一般理论。现在,随着激光测月技术的不断发展人们对月球的轨道运动和自转运动有了更深层次的了解。月球的自转运动尤其是月球运动中的一个重要的研究课题,由于月球自转运动和轨道运动的耦合非常弱,所以对于月球自转的研究有助于我们更好的研究月球的内部结构。Kiloner等人在2010年建立了相对论框架下刚体地球的自转理论。他们不仅完善了刚体的后牛顿的一般方程,还着重考虑了如何计算后牛顿力矩,相对论惯性矩,如何处理多个相对论参考系,不同的时间系统以及相应的物理量的尺度化问题。通过该理论,我们可以在严格的相对论框架下计算月球的自转,同时也能检验爱因斯坦的引力理论。本文首先概述了在一阶后牛顿精度下,用来描述引力N体问题的DamourSoffel-Xu（DSX）体系,包括全局参考系和局部参考系的定义和多极矩展开的思想,以及质心运动方程和自转运动方程。DSX已经被国际天文联合会接受为研究太阳系中天体运动相对论效应的基本理论。在第二部分我们介绍了在牛顿框架下前人是如何研究月球自转动力学的,包括三个欧拉角的定义,欧拉方程的建立。我们使用球谐函数（等价于对称无迹张量）对引力势进行了展开,讨论了有形状的两个天体之间的相互作用。最后给出了引力场中刚体自转的方程。在第四章,我们首先建立了一个运动学非旋转的月心天球参考系（SCRS）,然后给出了月心时（TCS）和太阳系质心时（TCB）的变换关系,随后我们在SCRS参考系中写出了月球自转的后牛顿运动方程,并对它进行了数值积分。我们计算了包括后牛顿力矩,测地岁差和引力磁的总的相对论修正对月球自转的影响,发现了两个主周期18.6年和80.1年,此外我们也分析了由于月球引力场的四阶球谐系数和五阶球谐系数引起的自旋轴的进动,主要的进动周期分别为27.3天,2.9年,18.6年和80.1年。最后一章,我们对工作中存在的问题做了简要地分析,并指明了后面工作的方向。
韩文标,陶金河,马维[10]（2014）在《相对论天文参考系的回顾与展望》文中研究表明国际天文联合会（IAU）在1991年和2000年分别通过了关于相对论天文参考系的重要决议。特别是2000年的决议,以两个互相等价的相对论N体多参考系理论:Brumberg-Kopeikin体系和Damour-Soffel-Xu体系为基础,构造了严格且自洽的一阶后牛顿（1PN）的局部参考系和全局参考系,并给出了相应的坐标变换规则。IAU2000决议发表后的10多年里,已经开始应用在一些高精度的天体测量数据处理模型中,但是其工程化应用还没有得到广泛实现,特别是目前为止我国没有将其应用到具体的天文观测或者空间探测计划中。因此有必要对IAU的相对论天文参考系理论做一个系统的解读。首先介绍了IAU在1991年给出的一个简单的相对论参考系决议;随后在第3章和第4章详细讨论了Brumberg-Kopeikin理论和Damour-Soffel-Xu体系;接着,详细给出了IAU2000年大会关于相对论参考系的决议内容;最后,讨论了IAU2000决议的工程化应用、近10多年来的理论发展以及对未来的展望。
二、相对等速旋转参考系中的相对论效应（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、相对等速旋转参考系中的相对论效应（论文提纲范文）
（1）激光缀饰超冷原子中的新奇量子态（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 超冷原子气体 |
| 1.1.2 超冷原子与精密测量 |
| 1.2 国内外研究现状与动态 |
| 1.2.1 自旋轨道耦合 |
| 1.2.2 超固态 |
| 1.2.3 量子化涡旋 |
| 1.2.4 孤子 |
| 1.3 本课题研究的目的和意义 |
| 1.4 理论基础与计算方法 |
| 1.4.1 原子的能级结构 |
| 1.4.2 拉曼激光缀饰与自旋轨道耦合 |
| 1.4.3 里德堡缀饰与长程软核相互作用 |
| 1.4.4 平均场理论与数值计算方法 |
| 第2章 超冷原子中的超固态 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超固条纹态 |
| 2.3 二维超固态 |
| 2.3.1 理论模型 |
| 2.3.2 低能激发谱 |
| 2.3.3 动量空间凝聚 |
| 2.3.4 实空间拓扑 |
| 2.4 超固中的新奇涡旋相 |
| 2.4.1 离散涡旋 |
| 2.4.2 高阶量子化涡旋 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 自旋轨道耦合诱导的旋转 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.3 旋转机制 |
| 3.4 多体旋转效应 |
| 3.4.1 单个涡旋态 |
| 3.4.2 涡旋丛 |
| 3.4.3 环形涡旋阵列 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 自旋轨道耦合的孤子动力学 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 孤子动力学 |
| 4.3.1 孤子自旋动力学 |
| 4.3.2 孤子质心动力学 |
| 4.3.3 数值模拟 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 当前工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）太空采矿中天体坐标转换策略选取与研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 太空采矿中坐标参考框架的分类与转换 |
| 2.1 太空采矿中坐标参考框架的分类 |
| 2.2 太空采矿中坐标参考框架的转换 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 JPL历表对天体坐标转换的影响 |
| 3.1 JPL星历文件的简介及格式 |
| 3.2 星体位置及月球天平动的计算 |
| 3.3 地球与其他天体的天球坐标转换 |
| 3.4 月固坐标与月心天球坐标的转换 |
| 3.5 JPL历表对地球与其他天体天球坐标转换影响的分析 |
| 3.6 JPL历表对月心天球坐标与月固坐标转换影响的分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 相对论框架下月固坐标与月心天球坐标的转换 |
| 4.1 刚体月球的运动学方程及欧拉方程 |
| 4.2 相对论框架下月球自转的运动方程 |
| 4.3 月球自转方程的数值积分 |
| 4.4 相对论效应对月固坐标与月心天球坐标转换的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 质心轨道坐标系到星体固定坐标系的转换方法 |
| 5.1 质心轨道坐标系到星固坐标系的两步转换法 |
| 5.2 质心轨道坐标系到星固坐标系的一步转换法 |
| 5.3 质心轨道坐标系到星固坐标系的四元数解析法 |
| 5.4 各转换方法对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 月球采矿中坐标转换方案 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）量子传感与能量存储（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.1.1 量子传感中的原子Sagnac干涉仪 |
| 1.1.2 量子系统的能量存储与转移 |
| 1.2 本文结构 |
| 2 Fisher信息 |
| 2.1 经典Fisher信息与Cramer-Rao不等式 |
| 2.1.1 经典Fisher信息 |
| 2.1.2 Cramer-Rao不等式 |
| 2.2 量子Fisher信息 |
| 2.3 幺正参数化下的量子Fisher信息求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 量子传感中的Sagnac干涉仪 |
| 3.1 Sagnac效应与光纤Sagnac干涉仪 |
| 3.2 原子Sagnac干涉仪 |
| 3.2.1 单原子Sagnac干涉仪 |
| 3.2.2 多原子Sagnac干涉仪 |
| 3.3 多原子Sagnac干涉仪旋转灵敏度的提高方案 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 关于系统旋转频率的量子Fisher信息通式 |
| 3.3.3 不同初态下的量子Fisher信息 |
| 3.3.4 parity测量和经典Fisher信息 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 量子系统中能量的存储与转移 |
| 4.1 量子电池充电放电的基础理论 |
| 4.2 受迫谐振子作量子电池的充电机制 |
| 4.2.1 理论模型 |
| 4.2.2 电池所充电量 |
| 4.2.3 电池的充电功率 |
| 4.3 量子电池的放电机制与Landau-Zener理论的关系 |
| 4.3.1 理论模型 |
| 4.3.2 放电过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 量子态的表示 |
| 5.1 Majorana表象 |
| 5.2 Majorana表象的推广 |
| 5.2.1 Majorana表象下的相干态方法 |
| 5.2.2 Majorana表象下的相干态方法的应用 |
| 5.3 两个相干态的叠加态的Majorana星表示 |
| 5.3.1 两个玻色相干态的叠加态的Majorana星曲线方 |
| 5.3.2 两个SU(1,1)相干态的叠加态的Majorana星曲线方程 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 附录A 含时哈密顿量时间演化算符的推导 |
| 附录B 产生因子H的推导过程 |
| 附录C 多原子干涉仪中关于Ω的通用QFI的推导过程 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况 |
（5）开放体系量子力学：耗散子理论（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 导言 |
| 第2章 量子态的Liouville空间描述与含时外场 |
| 2.1 量子态: 纯态与混态 |
| 2.1.1 纯态: Hilbert空间 |
| 2.1.2 混态: Liouville空间 |
| 2.1.3 量子统计 |
| 2.2 经典外场 |
| 2.2.1 偶极-电场相互作用: 偶极近似 |
| 2.2.2 Gauss脉冲波包: 包络近似 |
| 2.3 量子测量的唯象理论 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 量子动力学与含时外场下的响应理论 |
| 3.1 量子动力学的Schrodinger绘景: Schrodinger和Liouville方程 |
| 3.2 绘景变换 |
| 3.2.1 Heisenberg绘景 |
| 3.2.2 相互作用绘景 |
| 3.3 含时微扰理论 |
| 3.4 线性响应理论 |
| 3.4.1 各阶响应函数 |
| 3.4.2 响应与关联 |
| 3.4.3 谱函数与色散函数的Kramers-Kronig关系、谱密度函数 |
| 3.4.4 涨落-耗散定理 |
| 3.5 小结 |
| 3.6 附录 |
| 3.6.1 (3.50)式的证明 |
| 3.6.2 (3.52)式的证明 |
| 第4章 体系-环境纠缠定理 |
| 4.1 Gauss-Wick类环境 |
| 4.2 溶剂化模的Langevin方程 |
| 4.3 体系-环境纠缠定理 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 级联运动方程:正则形式下的推导 |
| 5.1 总系统Hamilton量的体系-环境分解 |
| 5.2 开放量子体系的约化动力学 |
| 5.2.1 约化密度矩阵 |
| 5.2.2 环境影响泛函的引入 |
| 5.2.3 环境影响泛函的求解 |
| 5.3 级联运动方程 |
| 5.4 各类主方程 |
| 5.4.1 时间非定域性主方程 |
| 5.4.2 时间定域性主方程 |
| 5.4.3 关联驱动-耗散主方程 |
| 5.5 小结 |
| 5.6 附录 |
| 5.6.1 (5.19)式的证明 |
| 5.6.2 (5.32)式的推导 |
| 5.6.3 (5.35)式的推导 |
| 第6章 耗散子理论的发展 |
| 6.1 耗散子代数 |
| 6.1.1 环境耗散算符的耗散子分解 |
| 6.1.2 耗散子代数的定义 |
| 6.2 耗散子密度算符: 耗散子代数的表示 |
| 6.3 耗散子坐标与耗散子动量 |
| 6.4 耗散子的物理图像 |
| 6.4.1 耗散子的湮灭和产生算符 |
| 6.4.2 耗散波粒二象性 |
| 6.5 耗散子动力学空间的量子力学 |
| 6.5.1 均值的计算 |
| 6.5.2 关联函数的计算 |
| 6.6 数值演示 |
| 6.7 小结 |
| 6.8 附录 |
| 6.8.1 微分时间反演关系 |
| 6.8.2 CODDE空间的量子力学 |
| 第7章 耗散子粗粒化分子动力学的相空间矩方法 |
| 7.1 Born-Oppenheimer分离 |
| 7.1.1 分子Hamilton量 |
| 7.1.2 Born-Oppenheimer基 |
| 7.1.3 Born-Oppenheimer分离 |
| 7.1.4 Born-Oppenheimer近似 |
| 7.2 耗散子粗粒化分子动力学的级联运动方程 |
| 7.3 相空间矩耗散子动力学 |
| 7.3.1 形式结构 |
| 7.3.2 推导过程 |
| 7.4 相空间矩耗散子动力学的截断方案 |
| 7.4.1 耗散子分布和A-A变换 |
| 7.4.2 累积量平均场截断方案 |
| 7.4.3 讨论 |
| 7.5 数值演示初步 |
| 7.6 小结 |
| 第8章 电子转移诱导的热传递 |
| 8.1 电子转移模型 |
| 8.2 严格的速率核:投影算符方法 |
| 8.2.1 速率核的构建 |
| 8.2.2 速率核的一般性质 |
| 8.3 电子转移诱导的热传递 |
| 8.4 小结 |
| 第9章 Einstein转盘上原子的光响应 |
| 9.1 Einstein转盘上的原子-光场相互作用 |
| 9.2 非惯性效应对光场的影响 |
| 9.2.1 旋转参考系中的时空度规 |
| 9.2.2 转盘上的Maxwell方程 |
| 9.2.3 一些常用的微分几何关系式 |
| 9.3 理论模型: 二能级原子与光场 |
| 9.4 数值演示初步 |
| 9.5 小结 |
| 第10章 结语 |
| 附录A Fokker-Planck量子主方程理论 |
| A.1 Calderia-Leggett模型 |
| A.2 Fokker-Planck方程 |
| A.3 Fokker-Planck代数 |
| A.4 本征展开以及x_B和p_B的作用 |
| A.5 小结 |
| 附录B 泛函变分与泛函导数 |
| B.1 泛函数 |
| B.2 泛函变分与泛函导数 |
| B.2.1 泛函变分 |
| B.2.2 泛函导数 |
| B.2.3 泛函导数的微分性质 |
| B.2.4 两类常见泛函的导数 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（6）深空引力波探测的无拖曳控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状及分析 |
| 1.2.1 国内外引力波探测任务 |
| 1.2.2 空间引力波探测关键技术 |
| 1.2.3 无拖曳控制方法研究 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 第二章 无拖曳控制系统动力学 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系定义 |
| 2.3 卫星绕日轨道动力学 |
| 2.3.1 卫星本体轨道动力学 |
| 2.3.2 绕日轨道摄动分析 |
| 2.4 卫星姿态动力学 |
| 2.4.1 姿态运动学 |
| 2.4.2 姿态动力学 |
| 2.4.3 姿态干扰力矩分析 |
| 2.5 测试质量纯引力轨道与姿态动力学 |
| 2.6 多星绕日轨道编队动力学 |
| 2.6.1 太极计划编队构型 |
| 2.6.2 绕日轨道相对动力学 |
| 2.7 卫星-检测质量相对动力学 |
| 2.7.1 相对轨道动力学 |
| 2.7.2 相对姿态动力学 |
| 2.7.3 静电耦合分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 无拖曳控制系统分析与回路分解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无拖曳控制系统原理分析 |
| 3.2.1 无拖曳控制 |
| 3.2.2 悬浮控制 |
| 3.2.3 航天器姿态控制 |
| 3.2.4 望远镜指向控制 |
| 3.3 无拖曳控制系统动力学模型 |
| 3.3.1 输入分析 |
| 3.3.2 控制回路设计驱动 |
| 3.3.3 全系统回路动力学模型 |
| 3.4 基于输入解耦的控制结构设计 |
| 3.4.2 无拖曳和望远镜指向控制回路的解耦矩阵 |
| 3.4.3 航天器姿态控制回路的解耦矩阵 |
| 3.4.4 悬浮控制回路的解耦矩阵 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于H∞的无拖曳控制回路设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 无拖曳回路控制需求 |
| 4.3 基于H∞的无拖曳控制器设计 |
| 4.4 数字仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 甚长基线星间激光链路高精度对准技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 星间激光链路高精度对准过程 |
| 5.2.1 星间相对位置超前指向计算 |
| 5.2.2 三星系统多激光链路捕获对准 |
| 5.2.3 捕获过程的姿态确定方法设计 |
| 5.2.4 科学模式下指向保持控制方法设计 |
| 5.3 甚长基线超前角预测 |
| 5.3.1 光传播时间 |
| 5.3.2 参考方向的计算 |
| 5.3.3 超前角的计算 |
| 5.3.4 姿态校正 |
| 5.4 星间激光链路三级捕获设计 |
| 5.4.1 星敏感器校正阶段 |
| 5.4.2 CCD信号捕获 |
| 5.4.3 四象限光电二极管(QPD)信号捕获 |
| 5.5 激光链路稳定跟踪控制 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）引力波、非线性天文学及其应用（论文提纲范文）
| 1 引力波及其发现的重要意义 |
| 2 非线性天文学和天体流体力学 |
| 3 非线性天体力学 |
| 4 太阳系中的某些具体结果:小行星和太阳黑子 |
| 5 广义相对论类电磁力的若干力学效应—及其在天文学中的应用 |
| 6 天体的演化 |
（8）相相对论性天文参考系研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 相对论性天文参考系 |
| 2.1 PPN形式的全局参考系 |
| 2.2 PPN形式的局部参考系 |
| 2.3 坐标变换 |
| 2.4 其他形式的PPN多参考系理论 |
| 3 多参考系理论的2PN推广 |
| 3.1 广义相对论框架 |
| 3.2 带PPN参数的情形 |
| 4 等级式天文参考系 |
| 5 讨论和总结 |
（9）相对论框架下月球自转的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 相对论与高精度测量 |
| 1.1.2 月球动力学 |
| 1.2 本文主要内容 |
| 第二章 DSX理论简介 |
| 2.1 多重参考系的定义 |
| 2.1.1 一般坐标变换的z-e-ζ |
| 2.1.2 后牛顿度规假设 |
| 2.1.3 后牛顿度规、引力四势、引力场的方程 |
| 2.1.4 DSX体系的一般性论述 |
| 2.1.5 相对论多级展开 |
| 2.2 N体问题的一阶后牛顿描述 |
| 2.2.1 N体问题的牛顿理论 |
| 2.2.1.1 内部运动问题和外部运动问题 |
| 2.2.2 1PN下的N体问题 |
| 2.2.3 延展体的自旋矢量 |
| 2.3 总结 |
| 第三章 月球动力学 |
| 3.1 月球轨道运动 |
| 3.2 月球的自转运动 |
| 3.3 刚体动力学一般理论 |
| 3.3.1 刚体运动学 |
| 3.3.2 刚体动力学 |
| 3.3.3 欧拉方程 |
| 3.4 球谐函数的简单介绍 |
| 3.4.1 调和齐次多项式 |
| 3.4.2 面球谐函数的基函数的构造 |
| 3.4.3 与对称无迹张量的关系 |
| 3.4.4 引力场中的月球旋转运动的方程 |
| 第四章 相对论框架下月球自转的数值模拟 |
| 4.1 “刚体”月球的相对论方程 |
| 4.1.1 月心天球参考系的建立 |
| 4.1.2 相对论框架下月球自转的演化方程 |
| 4.2 月球自转演化的数值积分 |
| 4.2.1 作用在月球上的力矩 |
| 4.2.2 时间系统的变换 |
| 4.2.3 物理参数的相对论尺度化 |
| 4.2.4 初始值和变量代换 |
| 4.2.5 龙格库塔数值积分方法 |
| 4.3 月球自转中相对论效应 |
| 第五章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的工作 |
| 致谢 |
（10）相对论天文参考系的回顾与展望（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 IAU 1991 年关于相对论参考系的决议 |
| 3 Brumberg-Kopeikin体系 |
| 4 Damour-Soffel-Xu体系 |
| 4.1后牛顿坐标系、度规和引力势 |
| 4.2局部系的度规以及引力势变换 |
| 4.3自势和外势的展开 |
| 5 IAU 2000 年关于相对论参考系的决议 |
| 5.1太阳系质心参考系 |
| 5.2地球质心参考系 |
| 5.3坐标变换 |
| 6 IAU2000 决议工程化、发展及展望 |
| 附录:符号和约定 |
四、相对等速旋转参考系中的相对论效应（论文参考文献）
- [1]激光缀饰超冷原子中的新奇量子态[D]. 郭慧. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2021(02)
- [2]太空采矿中天体坐标转换策略选取与研究[D]. 李萌萌. 中国矿业大学, 2021
- [3]线性引力论的引力磁分量及其磁效应[J]. 郝迪,郭三栋,马智远,惠宇廷. 物理学报, 2020(13)
- [4]量子传感与能量存储[D]. 姚飞. 浙江大学, 2020(01)
- [5]开放体系量子力学：耗散子理论[D]. 王尧. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]深空引力波探测的无拖曳控制技术研究[D]. 王楠. 上海交通大学, 2020(09)
- [7]引力波、非线性天文学及其应用[J]. 张一方. 商丘师范学院学报, 2016(12)
- [8]相相对论性天文参考系研究进展[J]. 韩文标,程然,王在,付万明. 天文学进展, 2016(03)
- [9]相对论框架下月球自转的数值模拟[D]. 王在. 上海大学, 2016(02)
- [10]相对论天文参考系的回顾与展望[J]. 韩文标,陶金河,马维. 天文学进展, 2014(01)