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探索电磁场和倾斜体积分布对小系统中 D 介子定向流的影响
我们研究了在 p-Pb 碰撞中由于初始涡量和电磁场的影响而产生的小系统中重夸克的定向流。我们使用相对论传输代码来模拟小系统的体积演化，并使用朗之万动力学研究重夸克动量演化。对于重夸克与体积的相互作用，我们采用了准粒子模型 (QPM)。我们观察到由于电磁场而产生的粲夸克的定向流分裂 (v 1) 较大，这与核-核碰撞中粲夸克的定向流分裂相当。然而，在 p 核碰撞中，由于初始倾斜物质分布而导致的定向流的幅度并不大。由于碰撞系统的不对称性，观察到的定向流并不快度奇数。本文中提出的结果提供了一种独立的方法来量化产生的初始电磁场和小系统中的物质分布。
![arXiv:2304.12792v2 [nucl-th] 2023 年 6 月 27 日](/simg/3\3d1e9260dbd400552b6784e11768e74d45334449.webp)
arXiv:2304.12792v2 [nucl-th] 2023 年 6 月 27 日
我们研究了 p-Pb 碰撞中由于初始涡量和电磁场的影响而产生的小系统中重夸克的定向流。我们使用相对论传输代码来模拟小系统的体积演化，并使用朗之万动力学研究重夸克动量演化。对于重夸克与体积的相互作用，我们采用了准粒子模型 (QPM)。我们观察到由于电磁场而产生的粲夸克的定向流分裂 (∆ v 1 )，这与核-核碰撞中粲夸克的定向流分裂相当。然而，由于 p 核碰撞中初始倾斜物质分布导致的定向流的幅度并不大。由于碰撞系统的不对称性，观察到的定向流并不快度奇数。本文中提出的结果提供了一种独立的方法来量化产生的初始电磁场和小系统中的物质分布。
用于汉密尔顿演化的量子电路代数压缩
时间相关哈密顿量下的幺正演化是量子硬件模拟的关键组成部分。相应的量子电路的合成通常通过将演化分解为小的时间步骤来完成，这也称为 Trotter 化，这会导致电路的深度随步骤数而变化。当电路元件限制为 SU (4) 的子集时 — — 或者等效地，当哈密顿量可以映射到自由费米子模型上时 — — 存在几个可以组合和简化电路的恒等式。基于此，我们提出了一种算法，该算法使用相邻电路元件之间的代数关系将 Trotter 步骤压缩为单个量子门块。这会导致某些类哈密顿量的固定深度时间演化。我们明确展示了该算法如何适用于几种自旋模型，并展示了其在横向场 Ising 模型的绝热态制备中的应用。
经典计算时代的多体定位
摘要 统计力学提供了一个框架，用于描述大型复杂多体系统的物理特性，仅使用几个宏观参数来确定系统的状态。对于孤立的量子多体系统，这种描述是通过本征态热化假设 (ETH) 实现的，该假设将热化、遍历性和量子混沌行为联系起来。然而，在强无序相互作用多体系统的动力学中，通过数值和实验发现的稳健多体局部化 (MBL) 机制，在有限的系统尺寸和演化时间下没有观察到热化趋势。虽然 MBL 机制的现象学已经确立，但核心问题仍未得到解答：在什么条件下 MBL 机制会产生 MBL 相，其中即使在无限系统尺寸和演化时间的渐近极限下也不会发生热化？本综述重点介绍了最近的数值研究，旨在阐明 MBL 相的状态，并确定了有关 MBL 相的关键未决问题。
人类世生物圈
摘要 地质记录保存了地球生物圈演化两个基本阶段的证据，即距今约 3.5 至 0.65 Ga 的微生物阶段和距今约 6.5 亿年的后生动物阶段。我们认为现代生物圈与之前的这两个阶段有很大不同，并显示出生物圈演化新阶段的早期迹象，该阶段的特点是：（1）全球动植物同质化；（2）单一物种（智人）占据了 25-40% 的净初级生产力，同时开采化石净初级生产力（化石燃料）以突破光合能量障碍；（3）人类主导的其他物种进化；（4）生物圈与技术圈（包括人类、技术产品以及相关社会和技术网络的全球新兴系统）的相互作用日益增强。当今生物圈的这些独特特征可能预示着地球历史新时代的到来，并且可能会在地质时间尺度上持续下去。
量子计算机中的介质诱导射流展宽
QCD 喷流是提取有关超相对论重离子碰撞后产生的夸克胶子等离子体信息的最佳途径之一。喷流的结构由多粒子量子干涉决定，很难用微扰法处理。当喷流在 QCD 介质中演化时，这种干涉图案会被修改，从而增加了另一层复杂性。通过利用量子技术的最新发展，可以通过直接量子模拟喷流演化来更好地理解这种影响。在这项工作中，我们引入了此类模拟的前身。基于光前哈密顿形式，我们构建了一个数字量子电路，可在随机颜色背景下跟踪单个硬探针的演化。就喷流淬灭参数 ˆ q 而言，使用理想量子计算机的经典模拟器获得的结果与已知的分析结果一致。通过这项研究，我们希望为未来使用量子计算机进行介质内喷流物理研究奠定基础。
用数学方法探索早期纵向动力学
我们系统地研究了流体动力学模拟中超子全局极化对碰撞系统初始纵向流速的敏感性。通过在将初始碰撞几何映射到宏观流体动力学场时明确施加局部能量动量守恒，我们研究了系统的轨道角动量 (OAM) 和流体涡度的演变。我们发现同时描述 Λ 超子的全局极化和介子定向流的斜率可以强烈限制流体动力学演化开始时纵向流的大小。我们利用 RHIC 光束能量扫描程序中的 STAR 测量结果提取了初始纵向流的大小和产生的 QGP 流体中轨道角动量分数作为碰撞能量的函数。我们发现在流体动力学演化开始时，中快速度流体中剩余约 100-200 ℏ OAM。我们进一步考察了不同的流体动力学梯度对Λ和¯ Λ自旋极化的影响。µ B /T的梯度可以改变Λ和¯ Λ极化之间的有序性。
利用 ! 超子的自旋极化探索早期纵向动力学
我们系统地研究了流体动力学模拟中超子全局极化对碰撞系统初始纵向流速的敏感性。通过在将初始碰撞几何映射到宏观流体动力学场时明确施加局部能量动量守恒，我们研究了系统的轨道角动量 (OAM) 和流体涡度的演变。我们发现，同时描述 ! 超子的全局极化和介子定向流的斜率可以强烈限制流体动力学演化开始时纵向流的大小。我们利用 BNL 相对论重离子对撞机的光束能量扫描程序中的 STAR 测量结果，提取了初始纵向流的大小和产生的夸克胶子等离子体流体中轨道角动量分数与碰撞能量的关系。我们发现在流体动力学演化开始时，中快速度流体中剩余约 100–200 ¯ h OAM。我们进一步研究了不同的流体动力学梯度对 ! 和 ¯ ! 自旋极化的影响。µ B / T 的梯度可以改变 ! 和 ¯ ! 极化之间的排序。
时空量子参考系和本征时叠加
在广义相对论中，时空的描述依赖于理想化的杆和时钟，它们确定了一个参考系。在任何具体场景中，参考系都与物理系统相关联，而物理系统最终是量子的。因此，物理定律的相对论描述需要考虑这样的量子参考系 (QRF)，通过它们可以赋予时空以操作意义。在这里，我们引入了时空量子参考系的概念，它与时空中的量子粒子相关联。这种表述的优点是将空间和时间放在同等地位，并允许我们从另一个量子系统的角度描述一组量子系统的动态演化，其中其余物理系统演化的参数与作为 QRF 的粒子的固有时间相一致。至关重要的是，两个不同 QRF 中的固有时间与标准变换无关，但它们可能相对于另一个处于量子叠加态。具体来说，我们考虑一个弱引力场中的 N 个相对论量子粒子系统，并引入一个永恒公式，其中 N 个粒子的全局状态似乎“冻结”，但动态演化以关系量的形式恢复。粒子的位置和动量希尔伯特空间用于通过变换到粒子的局部框架来固定 QRF，使得度量在 QRF 的原点处是局部惯性的。内部希尔伯特空间对应于时钟空间，它在粒子的局部框架中保持适当的时间。得益于这种完全关系的构造，我们展示了从 QRF 的角度看，剩余粒子如何在关系变量中动态演化。这里提出的构造包括当忽略外部自由度时非相互作用时钟的 Page-Wootters 机制。最后，我们发现可以在 QRF 中观察到引力红移的量子叠加和特殊相对论时间膨胀的量子叠加。
基于门的绝热量子模拟中的 Berry 相位估计
容错通用量子计算机有望有效模拟大量量子哈密顿量的幺正演化 [1-3]，包括与凝聚态 [4]、量子化学 [5] 和亚原子物理 [6] 相关的哈密顿量。尤其是，它们将有助于解决量子多体现象模拟中面临的指数壁问题 [7]。大多数数字量子模拟 (DQS) 策略都需要用于准备复杂量子态的算法。在某些情况下，例如混合变分方法 [8] 和相位估计 [9]，只要与目标精确态的重叠足够大，准备近似量子态是一种有效的方法。然而，随着自由度数量的增加，这种重叠预计会呈指数级小 [10]。该问题的解决方案是通过 DQS 进行参数绝热演化 [11]。从一个容易获得基态的哈密顿量开始，慢慢地添加额外的项，根据绝热定理 [ 12 ]，系统的量子态保持在新哈密顿量的基态。绝热参数演化理论的核心概念是 Berry 相 [ 13 ]。当哈密顿量在参数空间中沿闭合路径绝热循环时，波函数除了动态相外，还获得几何相 [ 13 ]。Berry 相在量子理论的多个领域起着至关重要的作用 [ 14 ]，包括我们对分子电子特性的理解 [ 15 ]、纳米磁体 [ 16 , 17 ]、固体 [ 18 , 19 ]，以及量子物质的拓扑理论 [ 20 , 21 ]。具体而言，Berry 相可以作为不同类别哈密顿量的拓扑分类的量化指标，包括一维对称保护的拓扑绝缘体 [ 22 – 24 ]、带间隙的自旋液体 [ 25 ] 和相互作用的费米子模型 [ 26 ]。作为量子模拟的主要平台之一，超导量子比特已被用来探索拓扑