XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System热力学的
哈密顿量子门的充满活力的成本-NSF -PAR
特别是量子计算[35]是根据统一动力学设计的，该动力学描述了与环境热隔离的系统。任何外部噪声都不可避免地会阻碍所谓的量子量[36-38]，因为它会损害量子状态的微妙性质。然而，Landauer的原理（1）及其对开放系统的概括[39-45]是在有限温度下针对耗散动力的。因此，一些最近的问题试图通过直接分析测量和量子操作的能量来解决这个问题[46-48]，或者通过将随机热力学的概念推广到零温度[49]。为了对最近的发展进行更全面的综述，我们指的是文献[50,51]。目前的分析专门用于替代治疗，主要目标是量化单一量子计算中单门操作的能量成本。因此，目前的分析在精神上与纯粹的古典系统中的最新考虑相似[52]。在范围内，我们在量子系统的边际，逻辑状态中编码的shannon信息的变化得出了上限，该信息在哈密顿栅极操作下演变[53]。我们发现，这种上限是由哈密顿量规范给出的，这在文献中提出了量子控制方案的能量成本[54-56]。因此，作为主要结果，我们获得了不平等，将处理信息的数量与运行的能量成本有关。这种小说的结合在功能上与广义兰道的量子计算原理相似，
随机热力学是理解计算能量成本的关键吗？
自 19 世纪以来，动态物理系统的热力学和计算特性之间的关系一直是理论界关注的焦点，随着数字设备的能量成本在过去半个世纪中呈爆炸式增长，这一关系也具有越来越重要的实际意义。现实世界计算机最重要的热力学特征之一是，它们在有限的时间内以许多快速（共同）演化的自由度运行，远离热平衡。这种计算机还必须几乎始终遵守对其工作方式的多种物理约束。例如，所有现代数字计算机都是周期性过程，由全局时钟控制。另一个例子是，许多计算机都是模块化、分层系统，对其子系统的连接性有严格的限制。这种特性既适用于自然产生的计算机（如大脑或真核细胞），也适用于数字系统。现实世界计算机的这些特征在 20 世纪对计算过程热力学的分析中是不存在的，这些分析侧重于准静态慢速过程。然而，随机热力学领域在过去几十年中得到了发展——它提供了分析具有真实计算机特征的系统的形式化工具。我们在此认为，这些工具以及随机热力学领域目前正在开发的其他工具可能有助于我们在更深层次上理解动态系统的基本物理特性与其执行的计算之间的关系。
定向Markovnikov氢碳化和在镍催化下的烯基烯基化
催化烯烃的功能化是从容易获得的化学原料中建立分子复杂性的一种有效和经济的方法。1过渡金属催化的烯烃水力酰化/烯基反应，尤其是一种直接构建C（SP 3） - C（SP 2）键的简单手段。已经开发了各种策略，以使用共轭和非偶联的烷烃来控制授权的倾向，后者引入了烷基金属链行走的并发症。2 - 7种具有非偶联烷烃的抗马科夫尼科夫水碳化方法在过去几年中迅速发展。8 - 12中，在这些系统中，选择性控制通常源于热力学的偏好，以形成主要的烷基金属中间体。Markovnikov-选择性氢碳化反应与非偶联的烷烃相对较少，并且该区域的研究进展较慢（方案1A）。13的明显进步，他开发了双催化二线金属 - 氢化物H原子转移（MHAT）方法，该方法对芳基烷基与芳基烷基的近端烷基化具有有效的作用，而芳基卤代的芳基烷烯化是由芳香均通过良好的态度来控制的。13 C
控制冷原子量子杂质系统中的相互作用
摘要 我们实施了一种实验架构，其中单个 K 原子被困在光镊中，并浸入超低温的 Rb 原子槽中。在这种情况下，单个被捕获原子的运动被限制在最低量子振动能级。这实现了一个基本的、完全可控的量子杂质系统。对于 K 原子的捕获，我们使用物种选择性偶极势，这使我们能够独立操纵量子杂质和原子槽。我们专注于表征和控制两个子系统之间的相互作用。为此，我们进行了 Feshbach 光谱学，检测到几个跨维度限制引起的 Feshbach 共振，用于 KRb 物种间散射长度，这可以参数化相互作用的强度。我们将我们的数据与跨维度散射理论进行了比较，发现它们非常吻合。值得注意的是，我们还检测到了一系列源自底层自由空间 s 波相互作用的 p 波共振。我们进一步确定了当浴温以及相互作用的维数发生变化时，共振会如何表现。此外，我们能够通过精细调整产生光镊的光的波长来筛选浴中的量子杂质，这为我们提供了一种控制和最小化相互作用的新有效工具。我们的研究结果为量子杂质模型、量子信息和量子热力学的量子模拟开辟了一系列新的可能性，其中量化系统与浴之间的相互作用是一种强大但尚未得到充分利用的资源。
烧结的热力学
烧结可将粒子粘合到强，有用的形状中。它用于发射陶瓷盆和制造复杂的高性能形状，例如医疗植入物。烧结是不可逆转的，因为颗粒会抛弃与小颗粒相关的表面能，以在这些颗粒之间建立键。在烧结颗粒之前，在烧结后很容易流动颗粒，将颗粒粘合到固体中。从热力学的角度来看，烧结的键合由表面能量还原驱动。小颗粒的表面能量比大颗粒更快。由于原子运动随温度的增加，因此高温加速了烧结。烧结的驱动力来自高表面能和粉末固有的弯曲表面。烧结的初始阶段对应于接触颗粒之间的颈部生长，而曲率梯度通常决定烧结行为。中间阶段对应于孔隙圆形和晶粒生长的发作。在中间阶段，孔保持互连，因此该分量不是密封的。最后一阶段的烧结发生在毛孔塌陷成封闭的球体中，从而减少了谷物生长的障碍。通常，烧结的最后阶段开始时，当组件大于92％以上。在所有三个阶段中，原子通过多种传输机制移动以创建微结构变化，包括表面扩散和晶界扩散。此外，添加润湿液会引起更快的烧结。烧结模型包括参数，例如粒度和表面积，温度，时间，绿色密度，压力和大气。因此，大多数烧结是
食物的制冷和冷冻
易腐烂食品的冻结和冻结是传热和热力学的重要且引人入胜的应用领域。制冷减慢了食物中的化学和生物过程，随之而来的恶化和质量损失。可以通过冷却来延长新鲜易腐食品，例如肉类，鱼类，水果和蔬菜的储存寿命，并通过冷冻几周或几个月的时间延长。在适当的制冷和传热机制的设计和选择中有许多考虑因素，本章展示了具有广泛基础以及对设计传热设备时所涉及的过程的重要性的重要性。例如，水果和蔬菜在存储期间继续呼吸并产生热量。大多数食物在温度范围内而不是单个温度冻结；冷冻食品的质量受到冷冻速度的极大影响；燃烧空气的速度会影响添加传热速率的产品的水分损失速率，依此类推。我们从微生物的概述开始本章，这些微生物对食物的损害负有责任，因为制冷的主要功能是延迟微生物的生长速度。然后，我们介绍了食物制冷和冻结中的一般构成，并描述了不同的冷冻方法。在以下各节中，我们描述了新鲜水果和蔬菜，肉类和其他食品的独特性和冷藏需求。接下来，我们考虑冷藏储藏室中的传热机制，最后，我们讨论了冷藏食品的运输，因为大多数冷藏食品将其一部分生活在冷藏卡车，铁路，铁路，船只甚至飞机的过境中。
甲烷基微生物环境中温度依赖性的复杂性
几乎没有不依赖温度的环境过程。这包括导致CH 4（重要温室气体）产生的微生物过程。微生物CH 4的产生是许多不同微生物和微生物过程的组合的结果，它们共同实现了有机物的矿化对CO 2和CH 4的矿化。温度依赖性适用于每个单独的步骤和每个微生物。本综述将讨论温度依赖性的不同方面，包括影响各种微生物过程的动力学和热力学的温度，影响有机物降解和CH 4产生的途径，并影响所涉及的微生物社区的组成。例如，发现升高的温度会导致甲烷途径的变化，从主要乙酸盐的贡献增加到主要是H 2 /CO 2作为直接CH 4前体，并通过替代乙酸乙酸乙酸苯乙酸酸性的呼吸幼稚的甲基化甲基化甲基甲基化的甲基化甲基元素。这种转移与反应能量学是一致的，但不是必须的，因为存在高温环境，在该环境中，嗜热乙酸古细菌消耗了乙酸。许多研究表明，CH 4的生产率随温度显示最佳温度和特征明显激活能（E A）而增加。因此，最终而不是最初的步骤控制有机物的甲烷作降解，显然很少处于稳定状态。有趣的是，CH 4从定义的微生物培养物，环境样品和湿地田地释放，均显示出相似的E a值，这表明CH 4的生产率受到甲烷古细菌的限制，而不是受到有机物的水解的限制。
![arXiv:2408.02722v3 [quant-ph] 2024 年 10 月 11 日](/simg/e\edbb3d95bec40e1a2889557da7b0e6b063c29d9a.png)
arXiv:2408.02722v3 [quant-ph] 2024 年 10 月 11 日
热力学第二定律是物理学的基石，它通过一个函数——熵来表征热力学状态之间的可转换性。鉴于热力学的普遍适用性，量子信息理论中的一个基本问题是，是否可以制定一个类似的第二定律，用一个函数来表征资源在量子信息处理中的可转换性。2008 年，提出了一个有前途的公式，将资源可转换性与量子版本假设检验变体的最佳性能联系起来。这个公式的核心是广义量子斯坦引理，它旨在通过量子资源的度量——资源的正则化相对熵来表征这种最佳性能。如果被证明有效，广义量子斯坦引理将导致量子资源的第二定律，其中资源的正则化相对熵在热力学中扮演熵的角色。然而，在 2023 年，人们在原始证明中发现了一个逻辑漏洞，使人们对第二定律的这种公式化的可能性产生了怀疑。在这项工作中，我们通过开发替代技术来解决这个问题，从而在比原始分析更少的假设下成功证明广义量子斯坦引理。基于我们的证明，我们重新建立并扩展了量子资源理论的第二定律，该定律既适用于量子态的静态资源，也适用于由经典量子 (CQ) 通道表示的一类基本动态资源。这些结果解决了在热力学和量子信息理论之间架起类比桥梁的基本问题。
耗散结构的物理学和形而上学
心灵如何变得活跃：耗散结构的物理学和形而上学 Klaus Harisch 1 1 德国慕尼黑路德维希马克西米利安大学哲学、科学哲学与宗教研究学院 通讯作者：klaus.harisch@lrz.uni-muenchen.de 摘要：本专着试图从热力学的角度阐明生命和心灵的过程。这样，它提供了心理学和神经科学与物理学之间的根本联系。非平衡热力学应用于人体结构可以解释高度复杂的过程，如自我修复、稳定神经元连接的结构预测或反馈回路对于亚稳态神经元结构形成的重要性。除了能量之外，还有证据表明第二个概念的必要性：信息。为了将其整合到弹性本体论中，需要对“生物信息”进行新的定义，并将提供该定义。类比地将能量的热力学框架转移到生物信息中，导致了我称之为双重耗散理论 (DDT) 的东西。我将介绍其基本原理，并简要介绍为什么如果正确引入，二元论就可以得到支持。最后，DDT 提出了以下见解：生命的共同概念是“能量流”和“信息流”，以耗散结构为基础。它可以为解释思想和意识提供一种合理的启发式方法，从而缩小从物理学（即非平衡热力学）到神经科学和心理学的差距。关键词耗散结构、生物信息、意识、最小熵产生原理、最大熵产生原理、非平衡热力学、自由能原理、双重耗散理论
林昌人 研究兴趣
我的研究领域是信息的数学理论及其应用，特别是研究了通信、统计推断和密码学的数学理论。这些主题有不同的应用方面，并且由于历史原因而具有不同的社区。然而，这些主题具有共同的数学方面。因此，这些主题可以用共同的数学处理方式来处理。我根据共同的数学性质研究了这些主题。具体来说，我主要针对量子系统以及非量子（经典）系统研究这些主题。最近，我用这种方法研究了热力学的基础。最近，我主要在研究以下几点。一是基于群表示理论的量子信息处理的数学处理。群对称性通过消除基依赖性简化了量子系统中的许多问题。事实上，即使给定的信息处理问题由于问题的复杂性而需要进行困难的分析，群对称性也会通过降低复杂性来简化问题。利用群对称性，我们可以构建独立于基的通用协议。由于量子系统的群论方法尚未完成，因此需要进一步发展。第二是信息论保密的数学理论。最近，我为这个主题提出了几种方法，但是它们之间的关系不太清楚，还有一些问题尚未解决。因此，这个主题需要进一步研究。第三是量子理论的基础。虽然以前没有从信息论的角度研究过这个主题，但现在正在从操作的角度用信息论进行研究。我正在研究这个研究方向。