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摘要集
设计出同时在外部和内部自由度上具有关联的大质量粒子对是一项重大挑战，但对于推进物理学和量子技术的基本测试至关重要。我们通过实验展示了一种生成具有明确自旋和动量模式的原子对的机制。该机制通过光学腔中的超辐射光子交换过程将来自简并玻色气体的原子耦合起来，通过单个通道或两个可辨别的通道产生原子对。该方案与碰撞相互作用无关，速度快且可调。我们观察到原子对的集体增强生成，并探测了动量空间中的自旋间相关性。我们描述了新出现的原子对统计数据，发现观察到的动力学与主要由相应原子模式中的真空涨落所引发的动力学一致。结合我们对涉及明确动量模式的相干多体振荡的观察，我们的结果为使用纠缠物质波的量子增强干涉测量和量子模拟实验提供了光明的前景。
格子量子场论经典模拟中插值算子的量子优化构造策略
最近有人提出，嘈杂的中型量子计算机可用于优化经典计算机上格子量子场论 (LQFT) 计算的插值算子构造。这里，开发并实施了该方法的两种具体实现。第一种方法是最大化插值算子作用于真空状态与目标本征态所创建状态的重叠或保真度。第二种方法是最小化插值状态的能量期望值。这些方法在 (1 + 1) 维中针对单一味大质量 Schwinger 模型的概念验证计算中实现，以获得理论中矢量介子状态的量子优化插值算子构造。虽然在没有量子门误差噪声的情况下，保真度最大化是更好的选择，但在概念验证计算中，能量最小化对这些影响更具鲁棒性。这项工作具体展示了中期量子计算机如何用于加速经典 LQFT 计算。
国防技术的未来
外太空不再是最后的边疆。各国已开始设立太空司令部，将太空与海、陆、空和网络空间领域一起视为具有军事重要性和重点的领域。虽然一些国家拥有太空部队，但大多数国家都希望充分利用现有卫星的商业数据。官员们可以借助卫星群（无论是小型卫星、立方体卫星还是长期大质量卫星）对感兴趣地点的频繁重访来监控部队集结或防御活动。不断增长的数据为自动数据检索、编目和预处理提供了价值，这可以通知分析师重要项目或变化，以利用这些变化来调整任务策略。这些卫星传感器和平台捕获民用太空知识，帮助国防组织保护自身安全。国防公司意识到“太空领域的重要性以及它不仅支撑军事行动，还支撑更广泛的日常活动。” 3 国防组织可以从 Hexagon 的遥感软件中获得生产力提升，该软件可以提取、处理和分析来自各种卫星的多种不同数据格式和传感器模型。
ATLAS 文档
大部分对暗物质 (DM) 的实验研究都集中在弱相互作用大质量粒子 (WIMP) 上，这种粒子与标准模型 (SM) 粒子直接相互作用，其强度与弱相互作用相当。然而，无论是直接 [ 1 – 9 ] 还是间接探测实验 [ 10 ]，对类 WIMP 暗物质的限制都越来越严格。WIMP 范式的一个引人注目的替代方案是，DM 粒子属于“暗区”(DS)，它在标准模型规范群下是中性的，并且只通过一个或多个标准模型以外的介质粒子与标准模型相互作用 [ 11 – 15 ]。如果介质衰变为 DS 粒子在运动学上是被禁止的，它衰变回标准模型粒子将被标准模型和介质之间的小耦合所抑制，从而产生潜在的宏观固有衰变长度（𝑐𝜏 ≳ 100 𝜇 米）。这些所谓的长寿命粒子（LLP）也在介体粒子通过高维算符与标准模型耦合的场景中被预测，例如在以类轴粒子（ALP）为特征的模型中[ 16 ， 17 ]。
洞察 - 国家物理实验室
建立从学术研究到最终用户的供应链。它认为英国可以将量子科学转化为军事和安全创新，然后进行大规模工业化。这样，英国将成为世界舞台上的主要参与者。Dstl 在量子格局文件中确定的量子技术有可能为英国创造财富做出贡献，并产生颠覆性的国防和安全能力。例如，量子传感提供的前所未有的精度水平将使一些更先进的概念的发展成为可能，例如“重力望远镜”。通过使用高灵敏度的量子设备测量重力场，可以推断出创建局部场的质量分布，从而形成图像。这种类似望远镜的设备可以让我们利用重力测量来识别和成像大质量物体，例如隐藏的致密金属物体，或地下隧道或天坑等空洞，甚至可以生成地下水资源的详细地图。更详细地探测石油和天然气储量可以实现更高效的开采，对经济产生潜在的巨大影响；石油开采量仅增加 1% 就可能带来数十亿英镑的附加值。随着单位价格的下降，城市群下方的土木工程和服务维护可能代表更大规模的市场。
超新星反馈和分子云中的能量沉积
摘要 超新星的反馈通常被认为是限制恒星形成、从星系中移除气体的重要过程，因此也是星系形成的决定性过程。在这里，我们报告了数值模拟，研究了超新星爆炸与新生分子云之间的相互作用。我们还考虑了有和没有来自大质量恒星的先前反馈（以电离辐射和恒星风的形式）的情况。超新星能够找到云中的弱点并创建可以逃逸的通道，从而使大部分受到良好保护的云基本不受影响。当通道由于先前恒星反馈的影响而预先存在时，这种影响会增强。膨胀的超新星将其能量沉积在这些暴露通道中的气体中，因此当反馈已经发生时，扫过的质量更少，从而导致流出速度更快，辐射损失更少。超新星爆炸的全部影响随后能够影响其所在星系的更大尺度。我们得出结论，超新星爆炸对其致密的诞生环境仅产生中等影响，但是在先前存在的反馈作用下，超新星的能量效应能够逃逸并影响星系中更广泛尺度的介质。
基于扩展最小作用量原理的量子标量场论
摘要 最近证明了非相对论量子公式可以从扩展的最小作用量原理 Yang (2023)。在本文中，我们将该原理应用于大质量标量场，并推导出标量场的波函数薛定谔方程。该原理通过考虑两个假设扩展了经典场论中的最小作用量原理。首先，普朗克常数定义了场需要表现出可观测的最小作用量。其次，存在恒定的随机场涨落。引入一种新方法来定义信息度量来衡量由于场涨落而产生的额外可观测信息，然后通过第一个假设将其转换为额外作用量。应用变分原理来最小化总作用量使我们能够优雅地推导出场涨落的跃迁概率、不确定关系和波函数的薛定谔方程。此外，通过使用相对熵的一般定义来定义场涨落的信息度量，我们得到了依赖于相对熵阶数的波函数广义薛定谔方程。我们的结果表明，扩展的最小作用原理既可用于推导非相对论量子力学，也可用于推导相对论量子标量场理论。我们期望它可以进一步用于推导非标量场的量子理论。
洞察 - 国家物理实验室
建立从学术研究到最终用户的供应链。它认为英国可以将量子科学转化为军事和安全创新，然后进行大规模工业化。这样，英国将成为世界舞台上的主要参与者。Dstl 在量子格局文件中确定的量子技术有可能为英国创造财富做出贡献，并产生颠覆性的国防和安全能力。例如，量子传感提供的前所未有的精度水平将使一些更先进的概念的发展成为可能，例如“重力望远镜”。通过使用高灵敏度的量子设备测量重力场，可以推断出创建局部场的质量分布，从而形成图像。这种类似望远镜的设备可以让我们利用重力测量来识别和成像大质量物体，例如隐藏的致密金属物体，或地下隧道或天坑等空洞，甚至可以生成地下水资源的详细地图。更详细地探测石油和天然气储量可以实现更高效的开采，对经济产生潜在的巨大影响；石油开采量仅增加 1% 就可能带来数十亿英镑的附加值。随着单位价格的下降，城市群下方的土木工程和服务维护可能代表更大规模的市场。
核热推进综合回顾...
摘要：核热推进 (NTP)，尤其是固体核推进，被认为是太空推进技术进步的一个相当显著的例子。与普通化学火箭不同，NTP 系统使用核裂变来加热氢气或其他推进剂，从而实现比化学火箭更好的效率和比冲，使 NTP 系统适合长时间的太空任务。本文详细介绍了固体核 NTP 系统，包括其工程设计，例如核反应堆堆芯、推进剂流动和推进剂排气喷嘴。它解决了 NTP 系统设计中的重要工程问题，例如能够在反应堆内运行的高温材料、辐射屏蔽、氢存储，以及可用于解决每个问题的一些方法。它还包括 NTP 系统的缺点和反驳，例如运输时间和有效载荷容量，特别是在火星、深空和外层空间沉积大质量物体的任务中。最后，本文探讨了现有的努力和进一步研究的目标，重点关注材料、混合推进系统的发展以及与其他国家合作的能力，以加快 NTP 推进进展的速度，并最终将其用于未来的太空探索。
用于行星际任务的固体核热火箭
简介：核热推进 (NTP)，尤其是固体核推进，被认为是太空推进技术进步的一个相当显著的例子。与普通化学火箭不同，NTP 系统使用核裂变来加热氢气或其他推进剂，从而实现比化学火箭更好的效率和比冲，使 NTP 系统适合长时间的太空任务。本文详细介绍了固体核 NTP 系统，包括其工程设计，例如核反应堆堆芯、推进剂流动和推进剂排气喷嘴。它解决了 NTP 系统设计中的重要工程问题，例如能够在反应堆内运行的高温材料、辐射屏蔽、氢存储，以及可用于解决每个问题的一些方法。它还包括 NTP 系统的缺点和反驳，例如运输时间和有效载荷容量，特别是在火星、深空和外层空间沉积大质量物体的任务中。最后，本文探讨了现有的努力和进一步研究的目标，重点关注材料、混合推进系统的发展以及与其他国家合作的能力，以加快 NTP 推进进展的速度，并最终将其用于未来的太空探索。