量子速度极限 (QSL) 定量估计了量子信息处理的速度 [1]。其历史根源深深植根于量子力学的基础中。因此,QSL 的首次出现是在能量-时间不确定关系的背景下 [2]。QSL 时间设定了两个量子态之间演化时间的下限。受海森堡能量-时间不确定原理的启发,Mandelstam、Tamm (MT) [2] 和 Margolus、Levitin (ML) [3] 推导出量子系统在状态之间演化所需的最短时间界限。这些界限结合起来,为封闭量子系统提供了 QSL 时间的严格界限。它们最初是为连接两个正交态的演化而开发的,随后被推广到任意初始混合态以及非正交态之间的演化 [4]。最近开发了另一种基于状态间几何距离的方法 [5]。近十年来,在开放量子系统 [ 6 ] 的背景下,QSL 的定义得到了发展 [ 7 – 9 ]。QSL 的概念已用于阐明量子信息 [ 10 , 11 ]、开放系统 [ 12 – 15 ]、量子系统控制 [ 16 ] 和量子热力学 [ 17 , 18 ] 的各个方面。此外,利用因果关系和热力学,重要的 Bremermann-Bekenstein 边界 [ 19 , 20 ] 将每比特信息的能量成本与 QSL 时间联系起来。QSL 概念可用于解决的另一个基本问题是量子态的固有稳定性 [ 21 ]。近年来,量子信息思想与相对论量子力学的相互影响尤为卓有成效。相对论量子模拟影响了 Leggett–Garg 不等式 [ 22 , 23 ]、弯曲时空探测 [ 24 ]、几何相位 [ 25 ] 和中微子和中性介子等亚原子粒子相干性 [ 26 ] 的发展。它还引发了对 Unruh 效应的研究 [ 27 ]。此外,在最近的一项研究中 [ 28 ],研究了非局域性对信息传播速率(以蝴蝶速度为特征)的影响,结果表明,随着磁场的增大,非局域性会增大。
量子关联和纠缠一样,代表了量子力学的特征,对这一现代物理学支柱的诠释提出了根本问题和挑战。尽管量子关联被广泛认为是在量子技术的许多任务中实现量子优势的主要资源,但它们的完整定量描述及其背后的公理基础仍在研究中。先前的研究表明,非局域关联的起源基于捕捉(从量子形式主义之外)量子不确定性本质的原理。特别是,最近引入的相对论独立性原理产生了一种将局域关联和非局域关联交织在一起的新界限。在这里,我们通过对纠缠光子对同时实现顺序和联合弱测量来测试这种界限,这使我们能够通过测量同一量子系统上不相容的可观测量来同时量化局域关联和非局域关联,而不会破坏其状态,而这在传统(投影)量子测量框架中通常是被禁止的。我们的结果表明量子关联程度存在一个根本的限制,揭示了不确定性在实现和平衡量子关联方面的深远作用。
社会和经济体正在经历重大的过渡和挑战,例如数字化转型,绿色过渡,人口变化,日益增长的地缘政治鸿沟以及全球Covid-19-19。所有这些都强调了韩国经济模式和国家创新制度的脆弱性和优势,并强调了对不断关注的不断关注的需求。虽然韩国通常被认为是某些数字技术的创新领导者,这也有助于在Covid-19危机开始时广受认可的大流行反应,但这些新兴技术也为更传统的制造业带来了巨大的破坏性潜力。此外,日益增长的地缘政治鸿沟特别揭示了韩国嵌入全球价值链中的一些脆弱性。此外,绿色过渡和人口衰老将显着塑造韩国工业和社会。为了为这些挑战带来的结构变化做准备,STI政策应扮演领导角色。本评论对韩国在社会挑战中如何利用其在STI中的世界潜力来实现韧性并巩固其作为全球创新领导者的地位。
由于设备和互连的缩小以及电子、航空航天和医疗应用的先进封装和组装,微纳米级电子元件的制造变得越来越苛刻。增材制造技术的最新进展使得制造微尺度 3D 互连结构成为可能,但制造过程中的传热是影响这些互连结构可靠性制造的最重要现象之一。在本研究中,研究了三维 (3D) 纳米粒子堆积的光吸收和散射,以深入了解纳米粒子内的微/纳米热传输。由于胶体溶液的干燥会产生不同的纳米粒子构型,因此研究了三种不同铜纳米粒子堆积构型中的等离子体耦合:简单立方 (SC)、面心立方 (FCC) 和六方密堆积 (HCP)。分析了单散射反照率 (ω) 与纳米颗粒尺寸、填充密度和配置的关系,以评估纳米颗粒填充物中 Cu 纳米颗粒的热光特性和等离子体耦合的影响。该分析深入了解了铜纳米颗粒中等离子体增强的吸收及其对纳米颗粒组件激光加热的影响。[DOI:10.1115/1.4047631]
摘要:工业化和基础设施失败导致越来越多的不可逆健康状况导致慢性铅暴露。虽然最先进的分析化学方法提供了对铅的准确和敏感的检测,但它们太慢,昂贵且集中式,许多人都可以使用。基于变构转录因子(ATF)的无细胞生物传感器可以解决使用点上可访问的,按需铅检测的需求。 然而,已知的ATF(例如PBRR)无法以环境保护局(24 - 72 nm)调节的浓度检测铅。 在这里,我们开发了一个无单元的快速平台,用于具有提高灵敏度,选择性和动态范围特征的工程ATF生物传感器。 我们将此平台应用于工程师PBRR突变体,以将检测极限从10μm转移到50 nm的铅,并证明PBRR用作无细胞的生物传感器。 我们设想我们的工作流程可以应用于任何ATF。可以解决使用点上可访问的,按需铅检测的需求。然而,已知的ATF(例如PBRR)无法以环境保护局(24 - 72 nm)调节的浓度检测铅。在这里,我们开发了一个无单元的快速平台,用于具有提高灵敏度,选择性和动态范围特征的工程ATF生物传感器。我们将此平台应用于工程师PBRR突变体,以将检测极限从10μm转移到50 nm的铅,并证明PBRR用作无细胞的生物传感器。我们设想我们的工作流程可以应用于任何ATF。
量子混沌是指在量子领域发现的经典混沌特征。最近,人们普遍将超时序相关器 (OTOC) 的指数行为等同于量子混沌。在某些系统中,OTOC 指数增长与经典极限下的混沌之间的量子-经典对应关系确实已在理论上得到证实,并且有多个项目正在通过实验进行同样的验证。特别是具有规则和混沌状态的 Dicke 模型,目前正在通过捕获离子的实验进行深入研究。然而,我们表明,对于实验可获得的参数,当 Dicke 模型处于规则状态时,OTOC 也可以呈指数增长。Lipkin-Meshkov-Glick 模型也是如此,它是可积的,也可以通过实验实现。这些情况下的指数行为是由于不稳定的驻点,而不是混沌。
图7.2。OLM极限的插图........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 42
线性代数、微分方程、量子力学、算子和自旋的回顾。经典和微电子传感概念。信号。噪声。灵敏度。噪声类型。测量不确定度。采样。模拟数字转换。现代传感概念和读出电子学。离散量子态、叠加、纠缠。量子测量协议(拉姆齐、回声和多脉冲)和物理实现示例。磁场、电场、旋转、温度和生物传感的量子传感。噪声光谱、动态范围和自适应采样、集合传感和辅助量子比特传感器。使用纠缠态(GHZ、N00N、压缩态、W 和其他类型)接近或达到基本热力学或海森堡不确定度极限的超出标准量子极限的传感方案示例。量子传感器设计和分析论文和演示。
光学成像系统(显微镜、望远镜或照相机)的分辨率可能受到镜头缺陷或错位(смещение)等因素的限制。然而,由于衍射的物理特性,任何光学系统的分辨率都有一个主要限制。分辨率性能达到仪器理论极限的光学系统被称为衍射极限。