在物理学中,对称性为理论的性质提供了重要线索。例如,如果同时用 S 极替换磁场中的 N 极,用 N 极替换 S 极,即使磁场的方向已反转,物体所受的力和磁场中储存的能量仍保持不变。这是因为描述磁场的方程式相对于交换 N 极和 S 极的操作是对称的。
自旋玻璃模型是量子热力学的新兴领域之一,是理解无序磁系统复杂特性的有力工具。与具有同质相互作用的伊辛模型奥托发动机 [1] 不同,当将无序和随机性元素引入系统时,对于图 1 给出的模型,在热机模式下,我们可以看到在临界点附近具有双峰结构和超线性缩放的性能曲线 [2],𝑊∼𝑁 𝛼 ,𝛼> 1 。我们还发现,在冷却模式(R)下,可以在不同温度区域实现超线性效率提升。当我们检查系统在有限时间动态中的实际行为时,我们在热力学性能和吞吐量中观察到的超线性缩放行为凸显了量子系统中的无序和危机提高热力学性能的潜力。我们的发现有可能为量子热机、量子信息处理和能源管理的应用开辟新的途径。
要申请职位,请填写在线申请表(https://www.pks.mpg.de/CMpd25)并将您的申请材料(求职信、简历、出版物清单、研究兴趣陈述和研究计划以及三篇最相关的出版物)上传到一个 PDF 文件中。请安排在 2025 年 1 月 24 日之前通过 https://www.pks.mpg.de/reference/ 以 PDF 文件形式提交至少两封推荐信。
检测和认证材料中的纠缠和量子关联具有根本性和深远的意义,并且最近取得了重大进展。它既影响对量子多体现象基础科学的理解,也影响对适用于新技术的系统的识别。在量子信息理论的背景下,已经开发出适用于凝聚态物质的框架,将测量与纠缠和相干性联系起来。它们以纠缠见证和量子关联测量的形式出现。全面回顾了这些量的基础理论、它们与凝聚态实验技术的关系以及它们在真实材料中的应用。此外,还介绍了它们在协议等中的用途、见证和测量的相对优缺点,以及在关联电子、纠缠动力学和纠缠光谱探针等方面的未来前景。通过提供从基础到应用的易于理解和实用的处理,考虑到这项新兴研究的跨学科性质和正在进行的重大进展。特别强调了可通过集体测量获得的量,包括通过磁化率和光谱技术。这包括磁化率见证、单纠缠、并发和双纠缠、双点量子不和谐以及量子相干性测量(如量子 Fisher 信息)。
玻色-爱因斯坦凝聚态 (BEC) 是物质的一种量子态,其中玻色子粒子在单一本征态中形成宏观种群。预测这种状态的理论 [ 1 ] 等待了 70 年才在实验室中被探索 [ 2 , 3 ],这一里程碑式的成就开启了近 30 年在超冷原子和量子模拟器领域的卓有成效的研究 [ 4 ]。然而,尽管取得了进展,常用的 BEC 测量技术在提供的信息方面并不完整。成像是 BEC 测量技术的核心。通过将光照射穿过原子云并记录其投射的阴影,可以提取特定状态下原子的密度。通常有两种成像模式:原位,对仍在陷阱内的云进行成像,或飞行时间 (TOF)。后者通过打开陷阱并记录云膨胀后的原子密度来完成 [ 5 ];它类似于在光学中测量“远场”的强度。如果粒子在膨胀过程中不相互作用,并且云的初始尺寸相对于最终膨胀尺寸可以忽略不计,则 TOF 图像提供云的动量分布,即波函数的空间傅里叶变换的幅度。如果存在相互作用,但最终密度足够低,以至于它们可以忽略不计,则测量的动量分布的动能反映初始动能加上相互作用能。这些成像模式仅捕获状态的部分信息,因为它们仅在单个时间点和单个平面上测量密度,无论是原位还是 TOF。然而,BEC 是量子对象,因此它们是物质波 [6],其特征是振幅和相位。因此,要表征 BEC,必须在它们演化过程中获得其在空间中任何地方的振幅和相位的完整图。因此,依靠这两种模式,创新的
关于大学和城市:蒙特利尔大学是加拿大的主要研究机构之一,位于充满活力的多元文化城市蒙特利尔的中心地带。物理系位于 2019 年建成的新科学园区 (MIL)。它是大型战略集群 (RQMP) 的一部分,旨在发现和研究尖端材料。该集群包括附近的机构:麦吉尔大学和舍布鲁克大学。
我们邀请杰出候选人抓住机会,在由 William Witczak-Krempa 教授(加拿大量子相变研究主席)领导的研究小组中攻读理论量子凝聚态物理学领域的博士后职位。从 2024 年 9 月 1 日起加入小组,成为我们充满活力的团队不可或缺的一部分。任期为两 (2) 年,但第一年表现必须令人满意。可以延长至第三年。我们的研究小组深入研究物质量子相的理论方面,包括量子相变、拓扑态和非传统超导体。此外,我们使用与量子信息领域交叉的新方法来获得有关高度纠缠相的新见解。我们的方法涵盖了从尖端场论技术(包括共形场论)到复杂的数值方法。合作机会:这项事业超出了我们研究小组的范围,因为我们很自豪地与新成立的 Courtois 研究所合作。此次合作为利用人工智能深入了解量子多体物理学开辟了道路。详细了解 Institut Courtois 的合作协同效应。
摘要:受最近对超导量子处理器的实验 [Mi et al., Science 378, 785 (2022)] 的启发,我们研究了随机场 Floquet 量子 Ising 模型中边缘模式的稳定性及其对时间边界自旋-自旋关联的后果。边缘模式在多体 Floquet 谱中引起配对,分裂指数接近零(Majorana 零模式或 MZM 相)或 π(Majorana π 相或 MPM 相)。我们发现随机横向场会导致两种类型的分裂呈对数正态分布。相反,随机纵向场对零分裂和 π 分裂的影响截然不同。随机纵向场迅速提升零配对,同时加强 π 配对,同时边界自旋-自旋相关性也随之变化。我们用低阶 Floquet 微扰理论解释结果。随机纵向场对 π 配对的加强可能在量子信息处理中有应用。