《美国化学会志》

一种嵌入环芳烃的一锅硼化合成

香港大学研究团队报道了BN嵌入环芳烃的一锅硼化合成、光电性能及其在钙钛矿太阳能电池中的应用。相关研究成果近日发表于《美国化学会志》。

在环芳烃中加入杂原子，如氮、氧、硫原子，可以有效调节其分子几何结构和光电性质。然而，环芳烃和杂环芳烃的稀有性限制了其应用的进一步开发。

研究人员通过亚胺基大环的一锅分子内亲电硼化设计并合成了硼和氮（BN）掺杂的环芳烃（BN-C1和BN-C2）的第一个实例。BN-C2采用碗状构象，而BN-C1具有平面几何形状。因此，通过将BN-C1中的两个六边形替换为两个N五边形，产生了远离平面性的畸变，BN-C2的溶解度显著提高。研究人员对杂环芳烃BN-C1和BN-C2进行了各种实验和理论计算，表明引入的BN键降低了1，2-氮杂硼烷单元及其相邻苯环的芳香性，但保留了原始kekulene的主要芳香性质。

重要的是，当引入两个额外的富电子氮原子时，与BN-C1相比，BN-C2的最高分子轨道能级被精心提升。结果，BN-C2与阳极和钙钛矿层的功函数的能级对准是合适的。因此，研究人员首次探索了BN-C2作为倒钙钛矿太阳能电池器件中的空穴传输层，其功率转换效率达到14.4%。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/jacs.3c04190

《物理评论A》

科学家实现光子偏振序列非锐化测量

匈牙利科学院维格纳物理研究中心Peter Adam与Lajos Diósi合作实现了光子偏振序列非锐化测量。相关研究成果近日发表于《物理评论A》。

该研究团队提出了一种基于部分偏振分光棱镜（PPBSs）构成的二叉树通用实验方案，用于实现光子偏振的序列非锐化测量。通过在实验设置中使用相应的PPBSs和相位板，可以任意选择特定光子偏振测量的锐度和基数。在锐度较低的情况下，该方案还可以实现序列弱测量。研究人员开发了一种描述光子偏振序列非锐化测量的通用形式体系，其中特定的非锐化测量通过适当的测量算符来表征。

他们证明了该方案是实现这一模型的直接实验方法。在该形式体系中，可以轻松计算出序列测量后的输出偏振态以及描述测量结果的任何相关函数。该模型可用于分析在测量中应用后选和重选的结果。

此外，研究人员还推导出带有后选的非锐化偏振测量的异常均值，以及带有重选的序列非锐化光子偏振测量的异常二阶相关函数。研究结果表明，所提出的方案能够方便地测量这些异常现象。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.063706

科学家结合两种方法规范不变腔量子电动力学分析

美国伊利诺伊大学香槟分校的Weng C. Chew课题组与韩国浦项科技大学的研究人员合作，结合矩阵乘积态（MPS）和数值模态分解（NMD）方法，用于规范不变腔量子电动力学分析。相关研究成果已于近日在《物理评论A》上发表。

该研究团队旨在通过数学和数值验证，在多模态模型中解决规范歧义的问题。为了实现这一目标，他们将数值方法MPS和NMD相结合，用于分析腔量子电动力学（QED）系统。MPS方法被用于高效表示和演化量子态。然而，由于Rabi哈密顿量的耦合结构与MPS不兼容，研究人员将其数值转换为具有链式耦合结构的等效哈密顿量，以便更有效地应用MPS。NMD技术则用于提取任意环境中的数值电磁模式。通过分析各种设置下的一维腔QED系统，他们展示了这种组合方法的概念验证。通过数学和数值验证，他们证实了在多模态模型中解决规范歧义的有效性，并展示了MPS和NMD方法在腔QED系统分析中的实用性。

该研究解决了Rabi哈密顿量的一个规范歧义问题，这是由于它可以从两个在形式上不同但在物理上等效的基本哈密顿量中导出。对于单个量子化电磁模式的模型，近日该问题已经得到解决。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.063707