量子信息和计算是一个研究领域,结合了量子力学,经典信息理论和计算机科学知识的原理,以探索信息的基本方面并开发新的计算范式。它利用量子系统的独特属性,例如叠加,纠缠,非本地性,以与现有的经典协议根本不同的方式处理和传输信息。它涵盖了广泛的应用程序,包括用于主要分解的Shor算法,超密集的编码,安全的量子键分布和量子传送。其他重点领域包括量子传感,Grover的搜索算法,量子误差校正,量子机学习和量子模拟。量子信息处理受益于精确控制和操纵亚原子颗粒。各种物理系统,例如原子,离子,光子和超导电路,是实现这些现象的基本构件。当前的艺术实验使现实生活中的量子计算成为可能。
ASEN 1022 (3) 航空航天工程师的材料科学 涵盖材料科学的必备化学主题,并介绍航空航天工程师的材料类型、特性和行为。主题包括化学综述;原子键合;晶体;扩散;机械/热性能;相图;热处理;失效机制;材料选择;以及航空航天工程应用的现代材料的一般介绍,包括复合材料和具有工程特性的材料。包括实验室项目或拉伸测试。先决条件:需要先修或核心课程 APPM 1350 或 MATH 1300 或 APPM 1340 或 APPM 1345 和 ASEN 1320 或 CHEN 1310 或 CSCI 1300 或 CSCI 1310 或 CSCI 1320 或 ECEN 1310(最低成绩 C)。仅限于航空航天工程(ASEN)专业或以航空航天为重点的 IDEN-BSIDE mjrs 附加信息:部门类别:结构、材料和结构动力学
早期,提出了QSL的几何沮丧的三角形晶格,并通过与苯环5中的谐振电子键相似的旋转的共鸣价键进行了概念化。随后将这种共鸣的价值键图应用于Cuprate高温超导体,作为强电子配对6的来源。尽管众所周知,QSL状态由于磁性挫败感而出现,但很难在现实的模型中稳定它们,更不用说实际的材料了。在2006年,通过引入一个可解决的模型,称为Kitaev模型,在Honeycomb晶格7上具有QSL基态,从而做出了开创性贡献。在此模型中,最近的邻氏旋转由不同的(x,y或z)组件耦合,具体取决于连接它们的键的方向(三种键型x,y和z的键在图中标记了不同的颜色1 a):
锡铅(SNPB)合金被广泛用于微电子包装行业。它充当连接器,可提供从一个电路元件到另一个电路元件的连接所需的导电路径。在这项研究中,使用纳米识别测试研究了γ辐照对锡铅(SNPB)焊料微机械行为的影响。带有钴60源的伽马辐射暴露于从5 Gy到500 Gy的不同剂量的SNPB焊料。在这项研究中,使用纳米识别技术来了解SNPB焊接接头的微机械性能(硬度和模量降低)的演变。结果表明,随着γ辐射的增加,SNPB合金的硬度得到了增强。硬度在500 Gy样品,25.6 MPa的剂量时最大,在未辐照样品时的值最低。然而,由于材料的内在特性和原子键,减少了模量减少。
极化漂移纤维和自由空间光学链路是极化编码量子键分布(QKD)系统中位错误率动态增加的主要因素。适用于两个链接的动态极化补偿方法是一个挑战。在这里,我们提出了一种普遍适用的实时极化补偿方法,即使用极化检测器第一次检测光学链接的muller参数,然后通过梯度下降算法获得控制器的最佳参数。仿真结果表明比当前方法具有优势,而波动板的速度较少,更快的适用性适用于各种光学链接。在卫星和光学连接的同等实验中,平均极化灭绝比分别达到27.9 dB和32.2 dB。我们方法的成功实施将有助于fiber和自由空间QKD系统的实时极化设计,同时也有助于基于激光的极化系统的设计。
我们建议基于量子误差检测的量子误差检测后的量子键发出(QKD)系统,该技术通过编码在量子中rep绕。在此类中继器中,量子误差校正技术用于纠缠蒸馏。通过开发一个分析性研究来研究此类量子中继器,我们表明,在QKD的背景下,使用误差检测而不是误差校正,基础代码的能力来筛选出检测到误差的案例通常更为有效。我们通过对系统的关键组件中的不同误差来源进行建模,以实现三分之二代码代码的技术。然后,我们详细研究了此类缺陷对QKD系统秘密密钥生成率的影响,以及如何使用纠缠交换和解码阶段中获得的信息来最大化速率。出于基准目的,我们在设置的不同组件中指定了可以获得正键率的不同组件中的最大允许错误率。
我们考虑了两方使用的量子继电器,以执行几种连续变化的量子通信方案,从纠缠分布(交换和蒸馏)到量子传送,以及量子键分布。这些方案的理论适当地扩展到了一个非马克维亚的脱位模型,其特征在于玻色子环境中相关的高斯噪声。在最坏的情况下,双方纠缠在继电器中完全丢失了,我们表明,通过环境中的经典(可分离)相关性可以重新激活各种协议。实际上,这些相关性能够保证较弱的纠缠形式(Quadripartite)的分布,该分配可以通过继电器将其定位为较强的形式(双方),而当事方可以利用。我们的发现是由原则证明实验确定的,在第一次我们表明环境中的记忆效应可以大大增强量子继电器的性能,远远超出了单一重型仪的量子和私人通信。
锡铅(SNPB)合金被广泛用于微电子包装行业。它充当连接器,可提供从一个电路元件到另一个电路元件的连接所需的导电路径。在这项研究中,使用纳米识别测试研究了γ辐照对锡铅(SNPB)焊料微机械行为的影响。带有钴60源的伽马辐射暴露于从5 Gy到500 Gy的不同剂量的SNPB焊料。在这项研究中,使用纳米识别技术来了解SNPB焊接接头的微机械性能(硬度和模量降低)的演变。结果表明,随着γ辐射的增加,SNPB合金的硬度得到了增强。硬度在500 Gy样品,25.6 MPa的剂量时最大,在未辐照样品时的值最低。然而,由于材料的内在特性和原子键,减少了模量减少。
全球数据流量的指数增长需要光学网络技术的持续进步。超高速度,低延迟和高度可配置的光网络需要云计算,人工智能和物联网(IoT)等新兴趋势。研究人员正在研究新方法,包括轨道角动量(OAM)多路复用,太空层多路复用(SDM)和量子键分布(QKD),以克服这些障碍。这些新技术都可以大大提高光网络的容量,速度,可扩展性和安全性。通过在单个光纤上发送多个信号,SDM和OAM多路复用可以扩大网络容量。相反,QKD使得可以在较大距离上安全地发送数据。此外,可以通过使用机器学习(ML)和人工智能(AI)来改善故障管理,资源分配和光网性能。预计光网络的领域将通过这些新技术的结合进行革命。在本研究中彻底研究了开发光学网络技术及其可能使用的当前状态。我们提供了有关光学网络未来的见解,并讨论了使用这些技术带来的潜力和问题。
基于卫星的量子通信通道对于超长距离很重要。鉴于卫星通行证的持续时间很短,在卫星通过该区域时,有效地连接全市网络的多个用户可能会很具有挑战性。我们提出了一个具有双功能性的网络:在短暂的卫星通行证中,地面网络被视为多点到点拓扑,所有地面节点都与卫星接收器建立纠缠。在不可用的卫星时,通过单个光学开关将卫星上链路连续到接地节点,并将网络作为配对地面网络配置。我们在数值上模拟了脉冲超键入光子源,并研究提出的网络配置的量子键分布的性能。在卫星接收器利用时间复杂的情况下,我们发现了有利的缩放,而地面节点则利用频率多路复用。可伸缩性,简单的可重新选择性和与纤维网络的易于集成使该体系结构成为许多地面节点和卫星量子通信的有前途的候选人,从而为在全球范围内的地面节点互连铺平了道路。