对称系统的控制及其应用。——量子系统的通用控制是量子计算和量子信息处理中更普遍的一个关键基石。在传统的基于量子比特的量子系统中,单量子比特门和双量子比特纠缠门提供了对任意数量量子比特进行通用控制的所有要素 [1] 。尽管如此,大多数状态的创建都需要顺序应用多个门,而这些门的数量会随着量子比特的数量而呈指数增长 [2] 。这对于大多数状态来说都是不切实际的,即使对于较少数量的量子比特(例如 40 个量子比特)也是如此。大量的门与目前的量子计算机架构不兼容,因为这些架构的相干时间较短 [3] 。因此,人们非常需要能够使用更具可扩展性的多项式数量门来创建所需量子态的操作集。近年来,人们对任意两个组成量子比特之间具有置换对称性的量子态的兴趣日益浓厚。这些状态用于许多平台,例如在谐振子(连续变量)、多级系统(qudits)和不可区分量子粒子集合中编码量子信息的平台。自然产生对称态的著名系统包括氮空位中心[4]、核磁共振系统[5]、超导电路[6 – 8]、捕获离子[9 – 11]、中性原子[12,13]和量子点[14,15]。组成这些系统的各个量子粒子是不同的,但组合系统由相同的对称态希尔伯特空间描述。为了将状态保持在对称希尔伯特空间内的操作,它应该对整个粒子群对称地作用。最简单的此类操作是同时作用于每个粒子状态的相干旋转和对所有粒子组合状态的自旋压缩。这些操作已在理论上进行了彻底探索[16,17],并在实验中得到了证实[18-22],例如
GKP 码在连续变量 (CV) 量子系统的位移相空间梳中编码量子比特,可用于校正各种高权重光子误差。在这里,我们提出了单模 CV GKP 码的原子集合类似物,通过使用量子中心极限定理将 CV 系统的相空间结构拉回到量子自旋系统的紧凑相空间。我们使用分集组合方法计算通道保真度,研究了这些代码在由随机松弛和各向同性弹道失相过程描述的误差通道下的最佳恢复性能。我们发现自旋 GKP 码优于其他自旋系统代码,例如 cat 码或二项式码。我们的基于双轴反扭曲相互作用和 SU(2) 相干态叠加的自旋 GKP 码是有限能量 CV GKP 码的直接自旋类似物,而我们基于单轴扭曲的代码尚未有经过充分研究的 CV 类似物。提出了一种自旋 GKP 码的状态准备方案,该方案使用幺正方法的线性组合,适用于 CV 和自旋 GKP 设置。最后,我们讨论了用于自旋 GKP 编码量子比特的量子计算的容错近似门集,该门集是通过使用量子中心极限定理从 CV GKP 设置转换门而获得的。
我们提出了一种在可控原子、分子和光学系统中制备自旋压缩态的协议,特别适用于与里德堡相互作用兼容的新兴光学时钟平台。通过将短程软核势与外部驱动器相结合,我们可以将自然出现的 Ising 相互作用转换为 XX 自旋模型,同时打开多体间隙。间隙有助于将系统保持在可以产生计量学上有用的自旋压缩的状态集合流形内。我们检查了我们的协议对实验相关退相干的稳健性,并显示出比缺乏间隙保护的典型协议更优的性能。例如,在 14 × 14 系统中,我们观察到软核相互作用可以产生与全对全 Ising 模型相当的自旋压缩,即使存在相关的退相干,其压缩量与具有 1 / r 3 偶极相互作用的无退相干 XX 自旋模型相同,并且比具有 1 / r 6 相互作用的无退相干 XX 自旋模型高 5.8 dB 增益。
摘要 我们开发了一种带有粒子运动分析的油循环率 (OCR) 模拟技术,可以定量评估涡旋压缩机中形状和结构的影响。显然,粒子运动分析有利于分析油雾行为。分析包括三个模拟。这些模拟有三个不同的喷射器,它们定义了粒子的起始位置。第一个在固定涡旋的排出口,另一个在涡旋压缩机底部的油池上。最后一个喷射器在电机顶部,这三个模拟计算从压缩机排放到循环单元的颗粒数量。阐明了涡旋压缩机内部油雾行为的机制,并且这些模拟使得在各种模型的情况下,大多数计算结果都在测得的 OCR 的 ± 1wt% 以内。
摘要 卡诺电池被认为是一种有前途的适用于中型和大型应用的电-热-电存储技术。最近,有人提出在卡诺电池中使用两用热机。在这样的系统中,单个装置在充电期间充当热泵(HP,压缩机操作)或在放电期间充当有机朗肯循环(ORC,膨胀机操作)。与使用两台独立机器的传统卡诺电池相比,这种配置降低了该技术的投资成本。已经在小型(1 kW el)卡诺电池中试工厂使用单个涡旋压缩机/膨胀机进行了实验活动。在充电和放电模式下都测试了广泛的操作条件。讨论了系统电荷对两种操作模式下可获得工作点的影响。研究发现,在 HP 模式下运行系统所需的系统电荷低于 ORC 模式。在这些低电荷下,增加 HP 模式下的电荷对系统在较高源温和散热器温度下的性能有积极影响。在 ORC 模式的较高电荷下,发现增加系统电荷对研究的运行范围内的系统启动有积极影响。除了定性讨论外,还对系统和涡旋机进行了定量研究。
非循环冷冻式干燥机设计为连续运行,在所有负载下几乎消耗 100% 的标称功率。因此,设施是否运行并不重要 - 非循环干燥机将继续运行,无论任何给定时间的空气需求如何。如上所述,配备数码涡旋技术的干燥机可以根据实时空气负载需求自动加载或卸载,这一功能使 MK-DS 系列比任何其他类型的冷冻式空气干燥机更节能。
谷轮涡旋数字压缩机能够将其容量从 10% 调节到 100%。压缩机随附一个外部电磁阀。这个“常闭”(断电)电磁阀是实现调节的关键部件。当电磁阀处于常闭位置时,压缩机以满负荷运行。当电磁阀通电时,两个涡旋元件轴向移开。在卸载状态下,压缩机电机继续运转,但由于涡旋分离,因此没有压缩。在“加载状态”下,压缩机提供 100% 的容量,而在“卸载状态”下,压缩机提供 0% 的容量。一个循环由“加载状态”和“卸载状态”组成。通过改变“加载状态”和“卸载状态”的时间,可以获得平均容量。例如,在 20 秒的周期内,如果“加载时间”为 15 秒,“卸载时间”为 5 秒,则平均容量为 75%。
相干量子现象的利用代表着计量学领域的一个新领域,该领域的研究旨在实现对物理现象的越来越精确的测量。量子计量学实验的原型可能是原子钟中使用的简单的拉姆齐干涉测量法,几十年来,它一直是时间和频率标准校准的基础。然而,现代量子计量学实验通常需要对几个量子自由度进行复杂的操纵才能获得单一的测量结果。例如,考虑量子逻辑光谱时钟测量,其中使用原子的量子力学运动作为总线,将一个原子的内部时钟跃迁状态转移到辅助原子中可检测的跃迁[1]。对 N 个不相关粒子集合进行测量的自然精度极限是标准量子极限,其中测量精度与 ∼ 1 / √ 成比例
相干量子现象的利用代表着计量学领域的一个新领域,该领域的研究旨在实现对物理现象的越来越精确的测量。量子计量学实验的原型可能是原子钟中使用的简单的拉姆齐干涉测量法,几十年来,它一直是时间和频率标准校准的基础。然而,现代量子计量学实验通常需要对几个量子自由度进行复杂的操纵才能获得单一的测量结果。例如,考虑量子逻辑光谱时钟测量,其中使用原子的量子力学运动作为总线,将一个原子的内部时钟跃迁状态转移到辅助原子中可检测的跃迁[1]。对 N 个不相关粒子集合进行测量的自然精度极限是标准量子极限,其中测量精度与 ∼ 1 / √ 成比例
相干量子现象的利用代表着计量学领域的一个新领域,该领域的研究旨在实现对物理现象的越来越精确的测量。量子计量学实验的原型可能是原子钟中使用的简单的拉姆齐干涉测量法,几十年来,它一直是时间和频率标准校准的基础。然而,现代量子计量学实验通常需要对几个量子自由度进行复杂的操纵才能获得单一的测量结果。例如,考虑量子逻辑光谱时钟测量,其中使用原子的量子力学运动作为总线,将一个原子的内部时钟跃迁状态转移到辅助原子中可检测的跃迁[1]。对 N 个不相关粒子集合进行测量的自然精度极限是标准量子极限,其中测量精度与 ∼ 1 / √ 成比例