量子科技中心_量科网

完美晶体中的动力学衍射理论（DD）是高精度中子及X射线衍射实验的基石，能够精确测定晶体结构因子并实现完美晶体干涉仪。然而在实际应用中，真实晶体存在变形与缺陷，包括表面粗糙度、内部缺陷、温度梯度、晶面角度偏差及曲率等问题，这些因素会降低干涉仪性能，且难以用传统DD理论建模——尤其在复杂几何结构中。为应对这些挑战，研究人员正开发基于量子信息（QI）的动力学衍射模型，该模型已在理想晶体及存在表面粗糙度、缺陷等非理想情况下获得实验验证。 本文提出了一种统一适用的量子随机行走模型，该模型现已能复现所有已确立的动力学衍射效应。研究通过整合多种影响衍射强度分布的晶体内部效应验证了这一点，包括线性温度梯度、动力学衍射塔尔博特效应以及角度偏差晶体（斜切晶体）。这些成果确立了量子信息模型作为实验分析的普适灵活框架，同时为新一代完美晶体中子干涉仪和中子光学元件（如聚束单色器）的设计提供了理论基础。