相场方法的思想可以追溯到 [22] 和 [30] 的开创性工作。从那时起,它已成功应用于许多科学和工程领域。相场法使用辅助变量 ϕ(相场函数)来局部化相并用一层厚度较小的层来描述界面。相场函数在两个相中分别取两个不同的值(例如 +1 和 −1),并在整个界面上平滑变化。在相场模型中,界面被视为过渡层,在该过渡层上某些物理量会连续但急剧地发生变化。相场模型可以从变分原理自然推导出来,即通过最小化整个系统的自由能。因此,推导出的系统满足能量耗散定律,这证明了其热力学一致性并可得到一个数学上适定的模型。此外,能量定律的存在为设计能量稳定的数值方案提供了指导。相场法现在已成为研究界面现象的主要建模和计算工具之一(参见[8–13,20,25,26]及其参考文献)。
摘要 — 量子计算机有望显著加快解决传统计算机无法解决的问题的速度,但尽管最近取得了进展,但在扩展和可用性方面仍然有限。因此,量子软件和硬件的开发严重依赖于在传统计算机上运行的模拟。大多数此类方法都执行强模拟,因为它们明确计算量子态的振幅。然而,这些信息不能直接从物理量子计算机中观察到,因为量子测量会从由这些振幅定义的概率分布中产生随机样本。在这项工作中,我们专注于弱模拟,旨在产生与无错误量子计算机统计上无法区分的输出。我们开发了基于决策图的量子态表示的弱模拟算法。我们将它们与使用状态向量数组和对前缀和进行二分搜索进行采样进行比较。经验验证首次表明,这能够模拟大规模的物理量子计算机。索引术语 — 量子计算、模拟、弱模拟、采样 I. 引言
监督的机器学习方法已越来越多地用于加速电子结构预测作为第一原理计算方法的替代物,例如密度功能理论(DFT)。虽然许多量子化学数据集都集中在化学性质和原子力上,但实现对汉密尔顿基质的准确有效预测的能力是高度的,因为它是确定物理系统和化学特性的量子状态最重要,最基本的物理量。在这项工作中,我们生成了一个新的量子汉密尔顿数据集,称为QH9,以根据QM9数据集为999分子动力学轨迹的精确汉密尔顿矩阵和130,831个稳定的分子几何形状。通过使用各种分子设计基准任务,我们表明当前的机器学习模型具有预测任意分子的汉密尔顿矩阵的能力。QH9数据集和基线模型均通过开源基准提供给社区,这对于开发机器学习方法以及加速分子和材料设计的科学和技术应用可能非常有价值。我们的基准标有https://github.com/divelab/airs/tree/main/main/opendft/qhbench。
参数相关的哈密顿矩阵的特征值在参数空间中形成能带结构。在这样的 N 带系统中,由贝里曲率和量子度量张量组成的量子几何张量 (QGT) 通常通过数值获得的能量特征态计算得出。这里,提出了一种基于特征投影器和(广义)布洛赫矢量的 QGT 替代方法。它比特征态方法提供更多的分析见解。具体而言,仅使用哈密顿矩阵和相应的能带能量,即可获得每个能带的完整 QGT,而无需计算特征态。最显著的是,众所周知的以哈密顿矢量表示的贝里曲率双带公式被推广到任意 N 。使用三带和四带多重费米子模型说明了该形式化,尽管具有相同的能带结构,但它们具有非常不同的几何和拓扑性质。从更广泛的角度来看,这项工作中采用的方法可以用于计算任何物理量或研究任何可观测量的量子动力学,而无需明确构建能量本征态。
在本文中,我们的主要目的是以Fisher信息的形式应用参数估计理论的技术和量子计量学的概念,以赋予Markovian近似下两个纠缠Qubit System的开放量子动力学中某些物理量的作用。存在各种特征于这种系统的物理参数,但不能被视为可观察到的任何量子机械。必须进行详细的参数估计分析以确定此类数量的物理一致参数空间。我们同时应用经典的Fisher信息(CFI)和量子Fisher信息(QFI)正确估计了这些参数,这些参数起着重要作用,以描述开放量子系统的不平衡和远程量子纠缠现象。量子计量学起着两倍的优势作用,提高了参数估计的精确性和准确性。此外,在本文中,我们在量子计量学方面提出了一种新的途径,该途径超过了经典参数估计。我们还提出了在晚期尺度上复兴不平衡特征的复兴,这是由于早期尺度上的远距离量子纠缠而引起的,并在贝尔在早期时间尺度上违反不平等的不平等现象提供了一种物理解释。
有限的量子存储器是近期量子设备的最重要约束之一。了解小量子计算机是否可以模拟较大的量子系统,或者执行需要比可用的量子更多的量子的算法,这既是理论上的重要性,又是实际的重要性。在这封信中,我们引入了量子电路的群集参数K和D。这种电路的张量网络最多可以分解为d的群集,其中最多只能使用集群间量子通信。我们提出了一个可以模拟任何ðk的群集模拟方案; d - d -Qubit机器上的聚集量子电路的时间大约为2oðkÞ,在考虑更多细粒电路结构时,可能会进一步加速。我们展示了如何使用我们的方案来模拟聚类的量子系统(例如大分子),这些系统可以分为多个显着较小的群集,它们之间的相互作用较弱。通过使用合适的聚类ANSATZ,我们还通过实验表明,量子变异的特征索仍然可以实现所需的性能,以估算Beh 2分子的能量,同时在物理量子设备上运行,而所需码头的数量为一半。
摘要:航空航天技术对现代文明至关重要;太空基础设施支撑着天气预报、通信、地面导航和物流、行星观测、太阳监测和其他不可或缺的能力。行星外探索——包括轨道勘测和(最近的)巡视、飞行或潜水无人驾驶飞行器——也是一个重要的科学和技术前沿,许多人认为它对人类的长期生存和繁荣至关重要。所有这些航空航天应用都需要对飞行器进行可靠的控制,并能够记录物理量的高精度测量值。磁力仪在这两个方面都表现出色,对众多任务的成功至关重要。在这篇评论论文中,我们介绍了相关仪器及其应用。我们考虑了过去和现在的磁力仪、它们经过验证的航空航天应用以及新兴用途。然后我们展望未来,回顾磁力仪技术的最新进展。我们特别关注使用光学读出的磁力仪,包括原子磁力仪、基于金刚石量子缺陷的磁力仪和光机械磁力仪。这些光学磁力仪结合了场灵敏度、尺寸、重量和功耗,使其能够达到现有技术无法达到的性能水平。这有望在从无人驾驶汽车到导航和探索等领域实现新的应用。
出版物标题 无线传感器网络的军事、农业技术和能源研究应用 摘要 目前使用电子传感器测量物理量。无线传感器网络是低成本、低功耗的电子设备,可以利用其中的传感器进行测量。无线传感器节点也可以连接到执行器,在这种情况下它们可以影响物理环境。由于无线传感器和执行器网络可以影响其物理环境的状态,因此它们可用于实现控制和自动化应用。在本论文中,规划并实现了无线传感器和执行器网络的四种不同的自动化应用。在第一种情况下,实施电子和软件应用程序以将相机集成到无线传感器节点中。使用低能耗计算方法在传感器节点中存储和处理图像。在另一个应用中,由两个不同的无线传感器网络组成的系统用于监控播种机中的种子喂入。在第三个应用中,无线传感器网络部署在城市环境危机情况下的建筑物内部。它的传感器节点收集在建筑物中作战的己方部队的位置信息,根据情况可以是例如士兵、消防
在本文中,我们的主要目标是应用参数估计理论技术和 Fisher 信息形式的量子计量概念来研究马尔可夫近似下某些物理量在两纠缠量子比特系统的开放量子动力学中的作用。存在各种表征此类系统的物理参数,但不能将其视为任何量子力学可观测量。必须进行详细的参数估计分析以确定此类量的物理一致参数空间。我们应用经典 Fisher 信息 (CFI) 和量子 Fisher 信息 (QFI) 来正确估计这些参数,这些参数在描述开放量子系统的非平衡和长距离量子纠缠现象中发挥着重要作用。与经典参数估计理论相比,量子计量发挥着双重优势,提高了参数估计的精度和准确度。此外,本文提出了一种量子计量方面的新途径,它超越了经典参数估计。我们还提出了一个有趣的结果,即由于早期时间尺度上的长程量子纠缠而导致的后期时间尺度上非平衡特征的复活,并根据早期时间尺度上贝尔不等式违反导致的非局域性提供了物理解释。
抽象的摩擦电纳米生成剂(TENG)以其出色的能力来利用环境的机械能力而闻名,由于其成本效益,高输出和适应性,因此引起了极大的关注。本评论通过对涵盖结构,材料和自动传感系统的磁辅助tengs进行全面而深入的分析,提供了独特的观点。我们系统地总结了Tengs的磁辅助功能,包括系统刚度,混合电磁 - 三元电极的组件,传输和相互作用力。在材料域中,我们回顾了磁性纳米复合材料的掺入,以及基于铁氟利的TENG和微观结构验证,这些验证也已根据现有研究进行了汇总。此外,我们深入研究了磁性辅助tengs中物理量传感和人机界面的研究进度。我们的分析强调,磁辅助超出了磁场下的排斥力和吸力,从而在改善tengs的输出性能和环境适应性方面发挥了多方面的作用。最后,我们提出了普遍的挑战,并提供了对磁辅助Tengs开发的未来轨迹的见解。