对于每个i∈{1,。。。,n}。由于此分布对应于通过测量量子状态获得的分配|在计算机基础上,长度方的采样访问提供了与线性代数问题在许多量子算法中考虑的量子访问类型的合理经典类似物。在这项工作中,我们研究了这些取消化结果的鲁棒性。我们介绍了近似长度平方采样的概念,其中经典算法只能从总变化距离接近理想分布的分布中采样。虽然量子算法是针对微小扰动的本质上是巨大的,但当前的技术并非如此。我们的主要技术贡献表明,在这种较弱的假设下,也可以将多少随机线性代数的技术进行调整。然后,我们使用这些技术来表明Chia,Gily´en,Li,Lin,Tang和Wang(JACM 2022)的最新低级除外框架以及Gharibian和Le Gall(Stoc 2022)的稀疏矩阵的去量化框架(
混沌和许多研究该领域的思想已经渗透到大量科学领域,特别是那些依赖数学的领域。希望这能说明这些思想对化学和物理等领域的影响有多么深刻和强大。自然界似乎太复杂了,不可能在所有层面上都一直保持线性。引用爱因斯坦的话来说,自然界的确切定律不可能是线性的,也不可能从线性中推导出来。量子力学在形式上是线性的,被认为是理解自然界的基础系统[1-3]。这些看似相互矛盾的观点促使人们问量子力学是否也能涵盖非线性现象。这个问题与经典非线性现象的研究有关[4,5]。这让人们想知道,如果经典版本是混沌的,量子系统的行为会怎样。要理解量子力学中的混沌,需要对量子理论的基本结构进行更严格的表述[6,7]。要做到这一点,需要制定量子-经典对应关系,而目前,这种表述还缺乏。在经典力学中,如果存在一组 N 个运动常数 F ifg 并且它们对合,则具有 N 个自由度的哈密顿系统被定义为可积的,因此泊松括号满足 F i ;F j = 0,其中 i, j = 1,...,N。当系统可积时,运动被限制在 2 N 维相空间中不变的 N 环面上,因此是规则的。如果系统受到小的不可积项的扰动,则 Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM) 定理指出其运动可能仍然限制在 N 环面上,但会发生变形。当此类扰动增加到某些环面被破坏的程度时,就会出现混沌,它们的行为用正的 Lyapunov 指数表示。研究量子混沌的尝试主要集中在经典不可积系统的量化上。由于前者原则上只是后者的极限情况,而且大多数现实量子系统没有经典对应物,因此后一种方法更一般、更自然。经典极限最常用的方法是使用埃伦费斯特定理,下面给出了三种研究经典极限的常用方法。薛定谔方法是开发一个波包,其时间演化遵循经典轨迹,因此坐标和动量期望值的时间演化不仅可以求解哈密顿方程,还可以求解薛定谔方程。狄拉克的方法是构造一个量子泊松括号,使经典力学和量子力学的基本结构一一对应。第三种方法是费曼路径积分形式,它通过对给定的初始和最终状态积分所有可能的路径,用经典概念来表达量子力学。可以根据量子力学的公理结构来回顾这个问题,量子动力学自由度的定义如下
获得了收获,我们相信世界上每个人都应该获得营养和安全的食物。我们致力于理解并提供具体的解决方案,以解决穷人面临的粮食不安全感的日常挑战。通过了解没有“一定大小的所有”模型,我们使用各种灵活的模型和方法开发联盟并构建量身定制的程序。我们在政府,地方和全球企业和民间社会之间建立联盟,以大规模提供可持续的改进。我们是全球合作伙伴网络的一部分,共同创造了营养不良的可持续解决方案。通过联盟,我们为食品系统的主要参与者提供技术,财务和政策支持。我们使用特定的学习,影响的证据以及项目和计划的结果来塑造和影响他人的行为。
量子材料提供了一个充满活力的操场,以挑战我们对复杂的新兴现象的理解,也是颠覆性下一代技术的重要基础。可以将理性材料设计,合成方法,超快光学控制以及实验和理论表征工具的持续进展部署在连续的动态反馈回路中,以探测复杂物质的基本性质并实现对其功能特性的可调控制。该研究主题展示了量子材料设计和控制中的最新工作,包括新的观察,预测和方法,使我们目前对其新兴特性的理解进一步了解。特别是,我们的研究主题包括有关从预测到综合到了解新材料的各种研究主题的四篇文章。Abarca Morales引入了一个框架,旨在分析和预测材料的结构和对称性,尤其是它们在应变下的演变方式。通过关注四个相互联系的八面体的相互作用和布置(许多量子材料中的常见基序),该模型提供了对特定材料功能的出现的见解,并促进了具有所需特征的化合物的合理设计。专注于材料特性,Han等。回顾了Spintronic应用中ABO 3过渡金属氧化物(TMO)的潜力。重点放在其独特的电子结构和量子状态上,讨论了强旋轨耦合和电子相关性之间的相互作用如何导致有效的电荷 - 自旋相互转换。Nixon等。Nixon等。它突出了通过外延应变和异质结构工程来调整这些特性的策略。提出了一项有关锶超导汞的新研究,为汞丰富化合物中的超导性提供了宝贵的见解,并应对合成这些材料的挑战
“ AI和量子科学技术与空间应用之间的协同作用的协作潜力”:UN 2025 IYQ IYQ 60届联合国Copuos-STSC,维也纳,2月5日至14日,2025年2月5日至14日
wigner否定性作为非经典性的众所周知的指标,在使用连续变量系统的量子计算和仿真中起着至关重要的作用。在辅助模式下,通过适当的非高斯操作对Wigner阴性状态进行条件制备是量子光学实验中的常见程序。是由现实世界量子网络的需求激励的,在这里,我们从定量的角度研究了在多部分方案中Wigner负性的远程创建和分布。通过建立类似于普遍的科夫曼 - 昆杜(Coffman-kundu-Wootter)不平等的一夫一妻制关系,我们表明无法在不同模式之间自由分配wigner否定性的量。此外,对于光子减法,我们提供了一种直观的方法来量化远程生成的wigner否定性。我们的结果为利用Wigner负性作为基于非高斯场景的众多量子信息协议的宝贵资源铺平了道路。
过去几十年来,生长技术的令人瞩目的进步使得人们能够制造出非常高质量的低维半导体结构——量子阱、量子线和量子点,这为光电子学和自旋电子学领域的量子信息技术开辟了新的研究途径和无数的应用 1-3 。作为量子限制的直接结果,基本半导体激发可以达到非常大的结合能,使所谓的“激子”领域成为一个有前途的研究领域 4 。虽然激子的概念在空间限制沿一维(量子阱)或二维(量子线)时有意义,但我们在这里表明,当三个空间维度受到限制(量子点)时,束缚电子-空穴对作为激子的图像会被打破。这就是为什么我们不应该像对待其他结构那样将量子点 (QD) 中的电子-空穴对称为激子,而应该使用其他术语。这个问题不仅仅是语义问题;对于电子-空穴对与其他载流子相互作用并与光子耦合,以及光子吸收的可能性,物理理解完全不同。
多量子比特奇偶校验是许多量子纠错码的关键要求。与模块化架构兼容的长距离奇偶校验将有助于缓解量子设备在扩大尺寸时对量子比特连接性的要求。在这项工作中,我们考虑了一种架构,其中物理(代码)量子比特以固定自由度进行编码,并使用传播光脉冲的状态选择性相移来执行奇偶校验,由电磁场的相干态描述。我们优化了测量误差(随测量强度(由相干态中的平均光子数设定)减少)与代码量子比特上的误差(由于奇偶校验期间的光子损失而产生)之间的权衡,后者随测量强度的增加而增加。我们还讨论了这些奇偶校验在基于测量的远距离量子比特纠缠态制备中的应用。特别是,我们展示了如何使用三量子比特奇偶校验来准备六量子比特纠缠态。该状态可用作双量子位状态的受控量子隐形传态的通道,或作为共享随机性源,在三方量子密钥分发中具有潜在应用。
摘要 使用 Mermin 多项式可以检测量子系统的非局域性和由此产生的纠缠。这为我们提供了一种研究量子算法执行过程中非局域性演变的方法。我们首先考虑 Grover 的量子搜索算法,注意到在算法执行过程中,当接近预定状态时,状态的纠缠度达到最大值,这使我们能够搜索单个最优 Mermin 算子,并在整个 Grover 算法执行过程中使用它来评估非局域性。然后还使用 Mermin 多项式研究量子傅里叶变换。在每个执行步骤中搜索不同的最优 Mermin 算子,因为在这种情况下没有任何迹象表明我们能够找到最大程度地违反 Mermin 不等式的预定状态。将量子傅里叶变换的结果与之前使用凯莱超行列式进行纠缠研究的结果进行了比较。由于我们提供的是结构化且有文档记录的开源代码,因此所有的计算都可以重复。
参数相关的哈密顿矩阵的特征值在参数空间中形成能带结构。在这样的 N 带系统中,由贝里曲率和量子度量张量组成的量子几何张量 (QGT) 通常通过数值获得的能量特征态计算得出。这里,提出了一种基于特征投影器和(广义)布洛赫矢量的 QGT 替代方法。它比特征态方法提供更多的分析见解。具体而言,仅使用哈密顿矩阵和相应的能带能量,即可获得每个能带的完整 QGT,而无需计算特征态。最显著的是,众所周知的以哈密顿矢量表示的贝里曲率双带公式被推广到任意 N 。使用三带和四带多重费米子模型说明了该形式化,尽管具有相同的能带结构,但它们具有非常不同的几何和拓扑性质。从更广泛的角度来看,这项工作中采用的方法可以用于计算任何物理量或研究任何可观测量的量子动力学,而无需明确构建能量本征态。