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开放量子动力学：信息回流的记忆效应和超级激活
开放的量子系统S是与环境相互作用的系统，其时间进化可以通过所谓的减少动力学近似。在状态s（s）的空间上使用完全积极的动力学图λt，t≥0进行了描述，可以通过消除环境和操作合适的近似图来获得，以便有效地考虑其存在。最初鉴定出减少动力学的马尔可夫角色，即缺乏记忆效应，而λt是由时间无关的发生器l，λt= exp（t l）生成的，从而产生了一个参数半群。在有限的情况下，它们的一般结构的完全特征是Gorini，Kossakowski，Sudarshan [1]和Lindblad [2]（GKSL Generators）。完全可以从微观模型中严格地从微观模型中获得，该近似技术被称为弱耦合极限[3]，单数耦合极限[4]和低密度极限[5]。在这种情况下，主要特征是与信息只能从开放系统流向其环境而没有可能被检索的事实相关的。的变形是量子计算，量子通信和一般量子技术等许多具体应用中困难的主要来源。相反，人们认为记忆效应通过允许信息从环境流回到其中的系统中来抵消解相关，因此在许多应用中可能有益[6]，例如量子信息处理[7]，量子计量[8]和传送[9]。近年来，实际上，已经努力将马尔可夫的概念扩展到半群的场景之外（有关最近的全面综述，请参见[10]）。在[11]中指出了对这种扩展的需求，在[11]中，通过信息回流（BFI）从环境到开放系统的回流确定，并且在两个时间变化状态之间的区分性时与复兴有关。在[12]中，提出了一个案例，其中一个动力学λt不暴露于单个开放量子系统的动力学不暴露于单个开放的量子系统确实显示了BFI，当
开放量子系统用于量子机学习的好处
量子机学习（QML）是一门学科，具有彻底改变数据处理和解决问题的希望。然而，与环境的耦合产生的耗散和噪音通常被认为是其实际开发的主要障碍，因为它们会影响使用的量子设备的相干性和性能。显着的效果已致力于减轻和控制其对这些设备的负面影响。这种观点采用了不同的方法，旨在利用噪声和消散的潜力，而不是打击它们。令人惊讶的是，这些看似有害的因素在某些情况下可以在QML算法的运行中提供巨大的优势。探索和理解适应QML算法开放量子系统的含义为设计策略提供了有效利用噪声和消散的策略开辟了途径。在此角度进行分析的最新作品仅代表了探索耗散和噪声可能会产生其他潜在隐藏受益的初始步骤。作为该领域的探索，预计可以重塑量子计算的未来的显着发现。
![b“ libs [18]以及钠离子电池中的dess。多（2,6,6,6-二甲基哌啶-1-甲基丙烯酸酯）（PTMA）电极[20]。 [23]发现高容量的聚合物[24]与相对较高的排放电压搭配，对有机电极材料的兴趣促进了各种储能应用[25 \ XE2 \ x80 \ x9331]。称为2,2,6,6-四甲基哌啶基-N-氧基（速度）。该激进的电化学特性和所需的稳定性具有出色的稳定性。 [32] PTMA首先在锂有机电池中使用，平均排放电压为3.5 V，排放量为77 MAHG 1。 [24]这项研究中全有机全电池电池的负电极是基于VIologen的聚合物，该聚合物含有双阳性阳离子的Pri](/simg/8/81104cf3f072f885a7faf3984012eb8a4ed00f74.webp)
b“ libs [18]以及钠离子电池中的dess。多（2,6,6,6-二甲基哌啶-1-甲基丙烯酸酯）（PTMA）电极[20]。 [23]发现高容量的聚合物[24]与相对较高的排放电压搭配，对有机电极材料的兴趣促进了各种储能应用[25 \ XE2 \ x80 \ x9331]。称为2,2,6,6-四甲基哌啶基-N-氧基（速度）。该激进的电化学特性和所需的稳定性具有出色的稳定性。 [32] PTMA首先在锂有机电池中使用，平均排放电压为3.5 V，排放量为77 MAHG 1。 [24]这项研究中全有机全电池电池的负电极是基于VIologen的聚合物，该聚合物含有双阳性阳离子的Pri
b“ libs [18]以及钠离子电池中的dess。[19]先前，由钠二（三氟甲磺酰基）酰亚胺（NATFSI）和N-甲基乙酰酰胺（NMA）组成的DES组成的Eutectic摩尔比1：6，这在这项研究中也被证明是可行的电子，用于多个可行的电子电脑，用于多聚体。 （2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基 - 氧基丙烯酸酯）（PTMA）电极。[20]但是，据我们所知，这些溶剂尚未与聚合物电极配对，用于构建全有机储能系统。对基于有机电池的研究大约在45年前开始，[21,22]，但很快就停止了。[23]发现高容量聚合物（例如PTMA）[24]与相对较高的放电电压配对，再次激发了对有机电极材料的兴趣，从而产生了各种储能应用。[25 \ XE2 \ x80 \ x9331]今天，PTMA是最突出的基于自由基的氧化还原活性聚合物之一。它用作阳性电极，含有稳定的硝氧基自由基，称为2,2,6,6-四甲基哌啶基N-氧基（tempo）。这个自由基具有出色的电化学特性和所需的稳定性。[32] PTMA首先在锂有机电池中使用，平均排放电压为3.5 V，排放能力为77 MAHG 1。[24]本研究中全有机全电池的负电极是基于VIologen的聚合物，该聚合物在其原始状态下包含双阳性电荷的阳离子，在进行了两个单电子传输步骤后，该阳离子在其原始状态下，将其简化为中性物种。[5]在这种情况下，我们使用了交联的聚合物聚（N - （4-乙烯基苯甲酰苯）-N'-Methylviologen）（X-PVBV 2 +），以阻止溶剂中的溶解。[33] PTMA作为正和X-PVBV 2 +作为负电极的组合会导致在阴离子摇椅构型中运行的全有机电池，这是一种可以用有机电极材料实现的稀有细胞类型。[34]与阳离子摇摆椅或双离子电池相比，仅将阴离子用作电荷载体。此类阴离子摇摆椅全有机细胞的其他报道也将基于Viologen的化合物作为负电性化合物，均以水性[35 \ xe2 \ x80 \ x9338]和非含电解质的水性和非高性电解质，[39 \ xe2 \ xe2 \ x80 \ x80 \ x93341]
开放量子系统中的算子增长 - CDN
引言：传统上，量子多体系统的研究集中于预测少体可观测量，如局部相关函数。最近，受量子热化和混沌[1]、量子系统的经典模拟[2]和量子引力[3]中基本问题的启发，物理学家们转向了一项互补的研究：量化多体动力学本身的复杂性。这一研究的核心是量子信息扰乱的概念；在几乎所有相互作用的多体量子系统中，最初在局部算子中编码的信息会逐渐变得高度非局部[4-6]。值得注意的是，最近的实验进展使得直接测量扰乱成为可能——这项任务最常见的是利用时间倒退演化[7-14]，但也可以使用系统的多个副本[15-17]或随机测量[18,19]来执行。在这样的系统中，扰乱动力学、外部退相干和实验噪声之间的相互作用引发了一个基本问题：开放量子系统中量子信息扰乱的本质是什么[13,16,20 – 31]？在本文中，我们引入了一个基于算子尺寸分布的通用框架[32 – 35]，用于捕捉局部误差对扰乱动力学的影响。具体来说，我们推测混沌多体系统中误差的传播从根本上受时间演化算子的尺寸分布控制，与微观误差机制无关。我们的框架立即为 Loschmidt 回声[36 – 38] 和非时序相关 (OTOC) 函数 [39,40] 提供了预测。具体来说，我们预测 Loschmidt 回声的衰减（用于测量与时间向后演化相关的保真度）发生在
单量子比特马尔可夫开放量子系统的数字模拟：教程
量子计算机的最初应用之一是量子系统的模拟。在过去的三十年中，模拟封闭量子系统和更复杂的开放量子系统的算法开发取得了长足的进步。在本教程中，我们介绍了用于模拟单量子比特马尔可夫开放量子系统的方法。它将各种现有符号组合成一个通用框架，可以扩展到更复杂的开放系统模拟问题。详细讨论了目前唯一可用于单量子比特开放量子系统数字模拟的算法。对更简单通道的实现进行了修改，消除了对经典随机采样的需求，从而使修改后的算法成为严格的量子算法。修改后的算法利用量子分叉来实现接近总通道的更简单通道。这避免了对具有大量 CNOT 门的量子电路的需求。Quanta 2023；12：131-163。
生命周期温室气体排放量比较……
要将全球变暖限制在比工业化前水平高出 2°C 以内，需要全球齐心协力减少温室气体 (GHG) 排放。印度尼西亚已承诺实现这一目标，并设定了到 2060 年或更早实现温室气体净零排放的目标。目前，交通运输部门约占该国温室气体排放量的 15%，预计未来几年随着经济发展，汽车保有量也将增长。交通运输部门深度脱碳是到 2060 年实现净零排放的关键因素。重要的是，减少公路运输温室气体排放的措施还将带来更清洁的空气和相关的公共卫生益处，并通过减少石油进口和化石燃料补贴的公共支出使经济受益。为减少运输排放，印度尼西亚正在讨论的措施包括从当前的汽油和柴油内燃机汽车（ICEV）转向混合动力电动汽车（HEV）、插电式混合动力电动汽车（PHEV）、电池电动汽车（BEV）和氢燃料电池电动汽车（FCEV），以及增加生物燃料的使用。
用于测试开放量子系统对称性的有效量子算法
对称性是物理学许多领域中一个重要且具有统一性的概念。在量子力学中，可以利用对称性来识别可能的物理跃迁，从而消除系统中的自由度。这使我们能够简化计算并相对轻松地描述系统潜在的复杂动态。以前的研究主要集中在设计量子算法，通过基于保真度的对称性测量来确定对称性。在我们目前的工作中，我们开发了可在量子计算机上有效实现的替代对称性测试量子算法。我们的方法基于希尔伯特-施密特距离估计不对称性测量，从计算意义上讲，这比使用保真度作为度量要容易得多。该方法被推导用于测量状态、通道、林德布拉德和测量的对称性。我们将这种方法应用于许多涉及开放量子系统的场景，包括振幅阻尼通道和自旋链，并测试哈密顿量和林德布拉德算子的有限对称群内外的对称性。
使用广义量子主方程在 NISQ 计算机上模拟开放量子系统动力学
摘要：我们提出了一种基于广义量子主方程 (GQME) 方法的量子算法，用于在嘈杂的中型量子 (NISQ) 计算机上模拟开放量子系统动力学。该方法通过为任何简化密度矩阵元素子集提供运动方程的严格推导，克服了林德布拉德方程的局限性，该方程假设弱系统 - 浴耦合和马尔可夫性。剩余自由度的影响产生的记忆核用作输入来计算相应的非幺正传播子。我们展示了如何使用 Sz.-Nagy 膨胀定理将非幺正传播子转换为高维希尔伯特空间中的幺正传播子，然后可以在 NISQ 计算机的量子电路上实现。我们通过分析当子集限制为简化密度矩阵的对角元素时量子电路深度对结果准确性的影响来验证我们的量子算法应用于自旋玻色子基准模型。我们的研究结果表明，我们的方法在 NISQ IBM 计算机上产生了可靠的结果。
同步开放量子系统中的合作与竞争
极限周期振荡器之间的同步可以通过夹带到外部驱动器或通过相互耦合而产生。在经典同步系统中研究了两种机制之间的相互作用，但在量子系统中没有研究。在这里，我们指出，由于量子系统中的相位拉力和相位排斥，这两种机制之间的竞争与合作可能发生。我们在集体驱动的简并量子热机器中研究它们的相互作用，并表明这些机制可以根据机器的工作方式（冰箱或发动机）进行配合或竞争。夹带 - 单位同步相互作用持续存在，退化水平的数量增加，而在退化的热力学极限中，相互同步主导。总体而言，我们的工作研究了量子同步的退化和多级缩放的效果，并显示了不同的同步机制如何在量子系统中进行合作和竞争。