2 该场被认为是希格斯场,然而最近的发现对这种情形表示怀疑,尽管古斯本人也曾谈论过希格斯场(参见 [4,第 175 页])。 3 虽然平坦几何意味着宇宙的几何形状是欧几里得类型的,但这并不意味着宇宙是字面意义上的平坦。它意味着两点之间的最短路径是直线,三角形的内角和为 180 度,平行线永不相交。另外两种几何具有不同的性质:在球面几何中,三角形的内角和大于 180 度,平行线相交;而在双曲几何(马鞍形)中,三角形的内角和小于 180 度,平行线不相交且彼此远离。
涨落定理是热力学第二定律对于小系统的基本推广。虽然熵产生Σ对于宏观系统是一个非负的确定性量,但是在微观尺度上,由于不可忽略的热[1,2]或量子[3,4]涨落,熵产生Σ变为随机量。详细的涨落定理通过关系PðΣÞ=Pð−ΣÞ¼expðΣÞ[5]量化了负熵产生事件发生的概率。积分涨落定理对Σ积分后的形式为hexpð−ΣÞi¼1。指数的凹性意味着熵产生平均而言仅为正值,hΣi≥0。涨落定理在任意远离平衡态的一般有效性使得它们在非平衡物理中特别有用。由于这个原因,人们在理论和实验上对经典系统进行了广泛的研究[6,7]。这些研究为从胶体粒子到酶和分子马达[1,2]等微观系统的热力学提供了独特的见解。在量子领域,情况更为复杂。量子涨落定理通常在两点测量 (TPM) 方案中研究[3,4]。在这种方法中,通过在非平衡协议开始和结束时投影测量能量,可以确定量子系统的能量变化,进而确定熵产生[8],以实现个体实现。还提出了基于类拉姆齐干涉术[9,10]和广义测量[11,12]的等效公式。这些方法用于对机械驱动 [13 – 16] 和热驱动 [17,18] 系统进行量子涨落定理的实验测试,使用 NMR、离子阱、冷原子、氮空位中心和超导量子比特装置。TPM 程序成功捕获了系统的离散量子能谱,以及两次测量之间的非平衡量子动力学 [19]。然而,由于其投影性质,它
量子纠错有望成为大规模量子技术中必不可少的一项技术。然而,它需要大量的量子比特开销,这被认为极大地限制了它在近期较小设备中的实用性。在这里,我们介绍了一种新型专用量子纠错码系列,与通常的重复码相比,它们可以成倍地减少开销。它们是针对当前实验中常见且重要的退相干源量身定制的,其中量子比特寄存器通过耦合到公共涨落器(例如谐振器或自旋缺陷)而受到相位噪声的影响。最小实例将一个逻辑量子比特编码为两个物理量子比特,并使用恒定数量的一量子比特和两量子比特操作将退相干校正为领先阶。更一般地说,虽然 n 个量子比特上的重复码将错误校正为 t O ð n Þ 阶,其中 t 是恢复之间的时间,但我们的代码校正为 t O ð 2 n Þ 阶。此外,它们对于小型和中型设备中的模型缺陷具有很强的鲁棒性,它们已经在错误抑制方面提供了显著的增益。因此,这些硬件高效的代码为近期、预容错设备中的有用量子纠错开辟了一条潜在途径。
