总体而言,经典力学是一种非常成功的物理现象描述方法,因为大多数现代工程问题和情况不需要超出经典力学所提供的描述。然而,自上个世纪初以来,人们开始清楚地认识到,实际的物理现实超出了经典描述的范围,需要一种新的方式来描述它。这种描述物理现象的新方法现在被称为量子力学。虽然在大多数情况下,似乎需要量子力学来描述微观世界中的物理现象,而经典力学足以描述宏观现象,但现代实验的进步已经证实,长度尺度上的区分并不正确。事实上,现在人们已经明白,无论物理系统是宏观的还是微观的,量子描述都是正确的描述。然而,在宏观世界中,经典描述足以描述大多数物理现象,因此在这种情况下,并不一定需要量子描述。
量子物理学和计算复杂性理论的背景都是必要的。如果我们仅关注量子电路模型,我们可能只需要线性代数(矩阵)和矩阵的基本张量产品的知识即可。量子电路模型上的量子计算是基本矩阵产品,其中矩阵的大小可能很大。使用基本知识量子物理学,我们可以了解量子计算和量子计算模型以外的量子计算模型的更深层次。例如,绝热量子计算和拓扑量子计算。同样,当量子计算仅仅是矩阵产品的印象时,它可能不会触及自然神话 - 量子物理学是微观世界定律。因此,一些有关希尔伯特空间和光谱理论的知识可能有助于理解这一点。,但同时,如上所述,许多人在数学和量子物理学方面都获得足够的背景是辞去的任务。我们采用的方法专注于核心概念的直觉和
1.1课程编号:PY112 1.2联系时间:2-1-0学分:8 1.3学期:1年级 - 甚至1.4 1.4先决条件:第12级物理和数学1.5课程委员会成员:A。A. Shukla博士(C)目标:本课程旨在作为现代物理课程,以增强工程学生所需的基本现代物理概念。基于量子物理和有关原子结构和光谱的相关信息的现代物理学基本要素包括在课程表中。参加本课程的学生应以对基本物理定律的良好概念理解,如何应用这些法律来解决许多问题,以及物理学与周围的世界如何相关的,以深入了解这些课程的高标准。该课程有助于发展广泛的工程应用程序和示例所需的理解。在这方面,将尝试回答以下问题,例如:什么使分子在一起,电子如何移动,穿过障碍物以及如何通过量子力学连接到微观世界与宏观现象。3。课程内容:
微生物在地球上无处不在,几乎可以栖息在任何环境中。在复杂的异质环境中或面对生态干扰时,微生物通过一系列细胞和分子系统来适应不断变化的环境条件。它们的栖息地各不相同,从南极洲的寒冷微观世界到地热火山区,从陆地到海洋,从高碱性区域到极酸性区域,从淡水到咸水源。多样化的生态微生物生态位归因于微生物在温度、营养物质可用性和 pH 波动下的多功能性、适应性。这些生物已经发展出一系列机制来应对环境变化,从而保持其在调节重要生态系统功能中的作用。在细胞、遗传和分子水平上彻底研究了适应性微生物性质的潜在机制。适应性由一系列过程介导,例如自然选择、基因重组、水平基因转移、DNA 损伤修复和多效性事件。这篇评论论文除了强调不同环境条件下微生物适应的分子网络之外,还提供了有关微生物适应性的基本见解。
符合微观世界规律的客观实在的出现一直是长期争论的焦点。近期的方法似乎至少在一个方面达成了共识,即对给定可观测量在物理自由度上的信息进行编码是该可观测量成为物理实在元素的必要条件。以此为基本前提,并受到量子信息论的启发,我们在此建立了量子实在论的公理化——一种与量子理论兼容的实在论概念。我们的策略包括列出一些能够以“度量”独立的方式表征量子实在论的物理驱动原理。我们引入了一些定义单调性和实在论测度的标准,然后在一些著名的信息论中寻找潜在候选者——由冯·诺依曼、雷尼和查利斯熵引起的理论。我们明确地构造了一些熵量词类,其中一些被证明满足所有提出的公理,因此可以作为给定物理可观测量的真实度(或确定性)的忠实估计。希望我们的框架可以为进一步讨论量子力学的基础方面提供正式的基础。
机器脑功能主义者 心智与大脑的分离 物理符号系统假说 智能行为理论 机器真的能思考吗? 图灵测试 勒布纳奖 图灵测试的问题 机器内部:Searle 的中文房间 Searle 的中文房间 对 Searle 的一个回答 应用复杂性理论 理解是一种突现属性吗? 用正确的东西制造的机器 人工智能与二元论 大脑假体实验 罗杰·彭罗斯和量子效应 彭罗斯和哥德尔定理 量子引力和意识 人工智能真的是关于思考机器吗?解决意向性问题 研究认知主义立场 超越埃尔西 认知建模 模型不是一种解释 线虫 真正理解行为 降低描述级别 简化问题 分解和简化 模块基础 微观世界 早期成功:玩游戏 自我完善程序 在内部表示游戏 蛮力“搜索空间”探索 无限的国际象棋空间 使用启发式方法 深蓝
城市固体废物 (MSW) 填埋场代表着尚未充分探索的微生物生态系统。填埋场中含有不同数量的抗生素和建筑和拆除 (C&D) 废物,这些废物有可能因杀生物剂或氧化还原活性成分而改变微生物代谢,而这些影响在很大程度上尚未得到充分探索。为了规避 MSW 异质性的挑战,我们对模拟的 MSW 微观世界进行了一项 65 天的时间序列研究,以评估微生物组的变化,使用 16S rRNA 测序来响应 1) Fe(OH) 3 和 2) Na 2 SO 4 来代表 C&D 废物的氧化还原活性成分以及 3) 抗生素。Fe(OH) 3 的添加改变了整体群落组成,增加了 Shannon 多样性和 Chao1 丰富度。添加七种抗生素的混合物(每种 1000 ng/L)会改变群落组成,而不会影响多样性指标。添加硫酸盐对微生物群落组成或多样性影响不大。这些结果表明,新鲜 MSW 中的微生物群落组成可能会受到铁废物涌入和单一抗生素应用的显著影响。
摘要 航空业的动态决策涉及在目标冲突和时间限制等动态环境中解决复杂问题。培训主要侧重于测试领域特定知识和技能,这些知识和技能可能会导致特定于情境的技能而非一般的问题解决技能。低保真决策模拟可能有利于理解决策过程而不仅仅是决策结果。我们通过使用低保真计算机模拟(微观世界)COLDSTORE,一项非线性、不透明、延时任务,调查了航空公司飞行员的决策策略和任务表现。几乎百分之三十的飞行员适应(适应者)任务的要求,达到了预期目标。大约百分之三十五的飞行员采用谨慎策略(谨慎)完成任务。然而,达到任务目标的成功率表明,谨慎组的表现受到影响。还观察到变化(改变者)和振荡(振荡者)方法。经验更丰富的飞行员与经验最少的飞行员在所采用的策略和表现方面有所不同。我们认为低逼真度动态决策模拟提供了一个练习和理解决策过程的环境。这可能有助于提高飞行员在飞行环境时间限制下协调监控、识别、规划、判断和选择的能力。
摘要:我们实施了主要基于玻姆力学的量子建模来研究包含事件间强耦合的时间序列。与具有正常密度的时间序列相比,此类时间序列与罕见事件相关。因此,采用高斯统计数据会严重低估其罕见事件的发生。本研究的主要目标是从量子测量的角度研究罕见事件对时间序列概率密度的影响。为此,我们首先使用多重分形随机游走 (MRW) 方法对时间序列的非高斯行为进行建模。然后,我们研究了 MRW 的关键参数 λ 在时间序列导出的量子势中的作用,该参数控制非高斯性程度。我们的玻姆量子分析表明,导出的势在高频下取一些负值(其平均值),然后大幅增加,对于罕见事件,该值再次下降。因此,罕见事件可以在量子势的高频区域产生势垒,当系统横穿该势垒时,这种势垒的影响会变得突出。最后,作为将量子势应用于微观世界之外的一个例子,我们计算了标准普尔金融市场时间序列的量子势,以验证非高斯密度中罕见事件的存在,并证明与高斯情况的偏差。
进入量子计算领域是当今非常热门的挑战:主导微观世界物理学的量子效应为信息处理提供了许多可能性,但也有其缺点。量子系统的概率性和脆弱性是导致量子处理器难以实现的两个主要问题。这就是为什么理论研究从编码理论和经典纠错的基本概念和算法中汲取灵感,开发了量子纠错 (QEC) 的全新领域,涉及保护量子信息所需的代码结构、属性和操作。随后容错计算的出现完善了这一框架,并使科学界相信量子计算是可能的。本文讨论了 QEC 的主要方面,以便为该主题提供高度易懂的介绍。本文还关注了研究初期开发的许多代码,特别是那些允许以最直观的方式理解量子纠错协议背后的基本概念,同时也能够了解其潜力的代码。为了确保读者能够主动阅读,本文尽可能提供量子电路和错误场景的视觉示例。关于本论文的结构,它由三章组成。第一章讨论了量子力学的基本要素、量子计算的标准组成部分和量子误差的基本模型。第二章提出了实现量子纠错的问题,并指出了与经典版本问题的许多类比和不同之处。在这一部分中,还介绍了一种严格描述 QEC 的基本形式,并分析了两种基本的错误代码。第三章描述了 Toric 代码,即最有前途的可用作量子存储器的代码之一。特别是,对 Toric 码的纠错描述与经典统计模型有着惊人的相似之处,该模型的有序相和无序相可以映射到 Toric 码中纠错成功或失败的区域。