Введение
1. Информационные процессы в ЯМР системах 18
1.1. ЯМР как модель и объект моделирования 18
1.2. Принципы создания информационно-измерительных систем на основе ЯМР 22
1.2.1. Общая характеристика систем 22
1.2.2. Принципы и методы физических измерений 26
1.2.3. Методы расчета динамики спиновой системы 27
1.3. Язык моделирования 30
1.4. Выводы по главе 1 32
2. Широкополосный ЯМР поисково-измерительный комплекс 35
2.1. ЯМР в магнитоупорядоченных веществах 35
2.2. Оксидные наноструктуры в пористых средах 39
2.3. Приборный комплекс для поиска и исследования сигналов ЯМР в магнитоупорядоченных веществах 45
2.4. Автоматизация эксперимента 49
2.4.1. Компьютерный осциллограф с когерентным накоплением сигналов 49
2.4.2. Компьютерный анализатор спектров 51
2.5. Результаты экспериментов 52
2.6. Выводы по главе 2 62
3. Спиновый эхо-процессор 65
3.1. Задача обработки сигналов 65
3.2. Спиновый эхо-процессор как интегральное устройство функциональной электроники с управляемыми параметрами . 66
3.3. Принципы работы спинового эхо-процессора 75
3.4. Экспериментальная реализация функциональных возможностей спинового эхо-процессора 85
3.5. Выводы по главе 3 95
4. Динамическая модель многоимпульсного ЯМР эксперимента 98
4.1. Изолированная частица со спином 1/2 в магнитном поле 98
4.2. Ансамбль частиц со спином 1/2 в магнитном поле 102
4.2.1. Касательные пространства состояний 102
4.2.2. Учет процессов релаксации 104
4.3. Расчет реакции произвольной изохроматы на последователь ность радиоимпульсов 108
4.3.1. Общая схема импульсного ЯМР эксперимента 108
4.3.2. Неравновесное состояние 111
4.3.3. Простые радиоимпульсы , 113
4.3.4. Интервалы свободной прецессии 122
4.4. Когерентные отклики спиновой системы: классификация и расчет параметров 124
4.4.1. Сигнал спада свободной индукции 124
4.4.2. Эффект ядерного спинового эха 131
4.4.3. Необходимые и достаточные условия формирования эхо-сигналов 142
4.4.4. Диаграмма Йенсена 143
4.5. Применение построенной модели 149
4.6. Выводы по главе 4 156
5. Динамическая модель системы взаимодействующих спинов 160
5.1. Два взаимодействующих спина 161
5.2. Нерегистрируемые составляющие намагниченности в двух-спиновой системе 169
5.3. Три спина со скалярным взаимодействием 171
5.4. Многоквантовая когерентность 173
5.5. Выбор траекторий переноса когерентности 175
5.5.1. Циклическое изменение фазы 176
5.5.2. Импульсы градиента поля 182
5.6. Выводы по главе 5 188
6. Моделирование элементов квантовых вычислений в ЯМР системах 190
6.1. Историческая справка 190
6.2. Квантовые вычисления в ЯМР 196
6.2.1. Принцип работы квантового компьютера 197
6.2.2. Общие требования к элементной базе квантового компьютера 198
6.2.3. Кубиты в ЯМР 199
6.2.4. Гамильтонианы 200
6.3. Унитарные логические операции в ЯМР 202
6.3.1. Отсутствие операции 203
6.3.2. Управляемое-НЕ 206
6.3.3. Измерение 207
6.4. Ограничение возможностей квантовых вычислений на ЯМР в жидких образцах 209
6.5. ЯМР в твердотельных образцах 210
6.6. Выводы по главе 6 213
Заключение 216
Приложения 219
