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混沌多体量子系统由多少个粒子组成？
量子混沌是十分重要的。它是孤立多体量子系统热化机制和本征态热化假设 (ETH) 有效性的基础[1-3]，它解释了驱动系统的加热[4,5]，它是多体局部化的主要障碍[6-9]，它抑制了多体量子系统的长时间模拟[10]，它可能导致量子信息的快速扰乱[11]，并且它是可以观察到量子疤痕现象的区域[12-14]。对于具有适当半经典极限的系统，量子混沌是指在量子域中发现的特定属性，此时相应的经典系统在混合、对初始条件的敏感性和正的 Lyapunov 指数意义上是混沌的。对于自由度较少的系统（如台球和被踢转子），这种对应关系已经很明确，然而对于我们感兴趣的具有许多相互作用粒子的系统，由于半经典分析的挑战，这种对应关系仍然缺乏 [15]。因此，通常的方法是，如果一个给定系统显示出与全随机矩阵集合中发现的特征相似的相关特征值和特征态分量，则将其表示为混沌 [16-19]。最近对多体系统中量子混沌的研究大多针对有限密度的粒子进行，但出现了两个问题：量子混沌也能在零密度极限下发生吗？如果是这样，需要多少个相互作用的粒子才能使量子系统进入强混沌状态？这些问题对于冷原子和离子阱实验尤其重要，因为在这些实验中可以控制系统的粒子数量和大小。在参考文献中。 [20]，通过逐步增加冷原子的数量，实验表明只需 4 个粒子即可形成费米海。仅使用四个相互作用的粒子也得到了量子混沌 [18] 和具有费米-狄拉克分布 [21-25] 的热化。最近，在含有 5 个粒子的系统中研究了热化 [26]，并在仅含有 4 个粒子的系统中再次验证了量子混沌 [27-30]，甚至可能在只有 3 个相互作用粒子的系统中 [31]。然而，目前尚不完全清楚其他混沌指标是否表现出类似的行为，以及是否可以通过引入长程相互作用来改变所获得的 4 个相互作用粒子的阈值。这些都是我们在本文中考虑的问题。我们重点研究自旋 1/2 链，其激发数 N 较少，幂律相互作用随自旋之间的距离衰减。这些系统类似于硬核玻色子或无自旋费米子的系统，因此这些情况下的粒子数对应于我们模型中的自旋激发 1 。我们发现，在具有短程耦合的系统中，当 N ≳ 4 时，无论系统规模有多大，都会出现强混沌。虽然大型链会改善统计数据，但不会改变我们的结果。我们表明，长程相互作用可促进向混沌的转变，并将阈值降低到仅 3 个激发，使得只有 3 个相互作用粒子的系统表现出与稠密极限下的大型相互作用系统类似的混沌特性。这对于离子阱实验尤其有意义，因为其中可以控制相互作用的范围 [ 32 ， 33 ] ，以及探索长程相互作用系统的 Lieb-Robinson 界限的推广的研究 [ 32 – 35 ] 。
JHEP09(2024)066
摘要：本征态热化假设 (ETH) 是统计力学在一般孤立量子系统中出现的主要猜想，它以算子的矩阵元素的形式表示。一种称为遍历双分 (EB) 的类似物描述了纠缠和局部性，并以本征态的分量的形式表示。在本文中，我们显著地推广了 EB 并将其与 ETH 统一，扩展了 EB 以研究更高的相关性和非平衡系统。我们的主要结果是一种图解形式，它基于最近发现的 ETH 与自由概率论之间的联系来计算本征态和算子之间的任意相关性。我们将图表的连通分量称为广义自由累积量。我们以多种方式应用我们的形式。首先，我们关注混沌本征态，并建立所谓的子系统 ETH 和 Page 曲线作为我们构造的结果。我们还改进了已知的热约化密度矩阵计算，并评论了先前在蒸发黑洞的 Page 曲线计算中注意到的纠缠熵复制方法的固有自由概率方面。接下来，我们转向混沌量子动力学，并证明 ETH 是热化的充分机制。具体而言，我们表明约化密度矩阵会放松到其平衡形式，并且系统在后期遵循 Page 曲线。我们还证明纠缠增长的不同阶段被编码在 EB 的更高相关性中。最后，我们一起研究了本征态和算子的混沌结构，并揭示了它们之间先前被忽视的相关性。至关重要的是，这些相关性编码了蝴蝶速度，这是相互作用量子系统的一个众所周知的动力学特性。
单线激子裂变增强的硅光伏
不断增长的全球能源需求与资源和空间限制相结合，需要增强结晶硅太阳能电池，这是当前的主要太阳能技术。但是，由于他们开始接近理论效率限制，他们的效率仅在最近20年中逐渐提高。主要损失的来源是热化，其中超过硅吸收的带隙的能量是热量的。有机分子中的单线激子裂变已被提出以减少这些损失。通过使有机层吸收高能光，并将从单裂裂变过程产生的三重态激子转移到硅中，该光谱区域中的光电流可以增加一倍，从而将效率从传统限制提高的29.4％提高到42％。
信息的物理性质
8补充135 8.1热力学的形式结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。135 8.2中心极限定理和较大的偏差。。。。。。。。。。。。。。。。136 8.3数字，单词和动物信号。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。139 8.4大脑模型。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。142 8.5应用信息原理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。143 8.6探索或开发 - 指数策略。。。。。。。。。。。。。。145 8.7粒子碰撞中的记忆效应。。。。。。。。。。。。。。。。。。。147 8.8贝克地图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。148 8.9多维重新归一化组。。。。。。。。。。。。。。。。152 8.10布朗运动。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。155 8.11在多维情况下的波动关系。。。。。。。。。。。。158 8.12量子波动和热噪声。。。。。。。。。。。。。。。。。160 8.13量子热化。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。162
在量子模拟中观察量子姆潘巴效应
多体量子系统的非平衡物理蕴含着各种非常规现象。在本文中，我们通过实验研究了这些现象中最令人费解的现象之一——量子姆潘巴效应，即倾斜的铁磁体在远离对称状态时比靠近对称状态时恢复对称性的速度更快。我们首次在捕获离子量子模拟器中展示了这种效应的发生。通过纠缠不对称监测对称性破坏和恢复，通过随机测量进行探测，并使用经典阴影技术进行后处理。通过测量实验状态和静态热对称理论状态之间的 Frobenius 距离，我们的发现得到了进一步证实，为子系统热化提供了直接证据。
监控量子多体系统动力学研讨会 | （SMR 3868）
摘要- 谱形式因子 (SFF) 表征能量特征值的统计，是多体量子混沌的关键诊断。此外，可以定义部分谱形式因子 (pSFF)，它们指的是多体系统的子系统。它们为多体系统的能量本征态统计提供了独特的见解。我们提出了一种协议，允许在随机测量框架内测量量子多体自旋模型中的 SFF 和 pSFF。我们的协议提供了一个统一的测试平台，用于探测封闭量子系统中的多体量子混沌行为、热化和多体定位。此外，我们介绍了该协议在采用局部随机旋转和测量的捕获离子量子模拟器上的实现。
PHY313a：“信息处理物理学”
模块 1：概率论回顾；随机系统和噪声；电磁场中的噪声 Shanon 信息简介；估计理论：Fisher 信息和 Cramer-Rao 界限；推理理论、Jayne 的解释、概率论的贝叶斯和频率论概念。（~7 周，14 堂讲座）模块 2：应用于经典、量子和统计力学的信息论：麦克斯韦妖、玻尔兹曼熵、热化、开放系统和噪声、冯·诺依曼熵。（~6 周，12 堂讲座）模块 3：应用和专题：电信技术要素和 Shanon 定理、量子信息论简介：不可克隆定理和量子密码学要素（~2 周，4 堂讲座）
量子热力学 - 埃克塞特开放研究中心 (ORE)
量子热力学是一个新兴的研究领域，旨在将标准热力学和非平衡统计物理扩展到远低于热力学极限的尺寸集合、非平衡情况，并完全包含量子效应。在实验进展和未来纳米级应用潜力的推动下，来自不同背景的科学家（包括统计物理学、多体理论、介观物理学和量子信息理论）正在进行这项研究，他们为该领域带来了各种工具和方法。正在解决的理论问题包括量子系统的热化问题和“功”的各种定义，以及量子引擎的效率和功率。本概述为研究生和研究人员提供了对这些当前趋势的精选观点。
非平衡量子动力学
摘要量子计算机和模拟器的开发开发了新的途径，用于通过量子模拟研究非平衡量子多体动力学。在对量子模拟的方法，算法和局限性的简要介绍之后，我将讨论量子模拟如何加深我们对量子多体混乱，热化及其分解的理解，重点是由于量子多体疤痕状态而导致的奇异性破裂。然后，我将通过开放系统的量子模拟来讨论最近提出的非平衡量子阶段（刺激自发对称性破裂）。最后，在弱牙术断裂和量子模拟器中的潜在应用中，我将重点介绍我们最近提出的方法来应对量子计量学中的噪声。
高级材料研究所的博士后奖学金
该帖子可作为无限制的欧洲研究委员会合并赠款项目的一部分，带有屁股。IvánMora-Seró教授担任首席研究员。 该项目的目的是通过卤化物钙钛矿和半导体量子点的协同相互作用来提高光伏性能。 光伏转换具有将太阳能直接转换为电力的非凡特性。 然而，已知可用的电力受所谓的冲击式盖塞（SQ）光转换极限受到严格限制。 单个吸收剂的最大效率受到限制，因为能量低于带隙（BG）的光子无法吸收，并且仅由于热化而可用于比BG更高能量的光子。 无限制将利用卤化物钙钛矿与半导体胶体量子点与所得协同作用之间的相互作用，以打破SQ极限。 这个雄心勃勃的最终目标以及中间步骤的实现将对光伏影响产生巨大影响。IvánMora-Seró教授担任首席研究员。该项目的目的是通过卤化物钙钛矿和半导体量子点的协同相互作用来提高光伏性能。光伏转换具有将太阳能直接转换为电力的非凡特性。然而，已知可用的电力受所谓的冲击式盖塞（SQ）光转换极限受到严格限制。单个吸收剂的最大效率受到限制，因为能量低于带隙（BG）的光子无法吸收，并且仅由于热化而可用于比BG更高能量的光子。无限制将利用卤化物钙钛矿与半导体胶体量子点与所得协同作用之间的相互作用，以打破SQ极限。这个雄心勃勃的最终目标以及中间步骤的实现将对光伏影响产生巨大影响。