量子力学系统的希尔伯特空间可以具有非平凡几何,这一认识导致人们在单粒子和多粒子量子系统中发现了大量新奇现象。特别是,与单粒子波函数相关的几何考虑导致了非相互作用拓扑绝缘体 (TI) 的最初发现和最终分类 [1 – 4] ,以及对这些相中缺陷相关特性的研究 [5 – 8] 。另一方面,在分数量子霍尔系统 (FQHS) [9,10] 和分数陈绝缘体 (FCI) [11,12] 的框架内,研究了拓扑与占据非平凡单粒子态的粒子间相互作用之间相互作用所产生的迷人物理。然而,由于后者的关联性质,建立单粒子和多粒子层面上非平凡几何的作用之间的直接关系一直很困难。在本文中,我们展示了二维 (2D) 单粒子能带结构的非平凡几何与相关 Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 超导体的响应特性之间的明确联系 [13] 。特别地,我们表明,在用大质量狄拉克模型描述正常态的二维系统中,超导态遵循修改的通量量子化条件,从而产生分数通量涡旋以及非常规约瑟夫森响应。必须强调的是,超导态与正常态没有扰动关系。但是,正如我们在下面所展示的,使用 BCS 变分假设可以处理相变两侧的几何作用。流形量子化源于这样一个事实:在块体超导体内部深处,序参量的整体相位是恒定的。在传统的
1 日立剑桥实验室,JJ Thomson Avenue,剑桥 CB3 0HE,英国 2 美国国家标准与技术研究院和马里兰大学量子信息与计算机科学联合中心,马里兰州学院公园 20742,美国 3 大学。里尔,法国国家科学研究院,Inria,UMR 8524,Paul Painlevé 实验室,F-59000 里尔,法国 4 查普曼大学量子研究所,美国加利福尼亚州奥兰治 92866 5 查普曼大学施密德科学技术学院,美国加利福尼亚州奥兰治 92866 6 查普曼大学肯尼迪物理学讲席教授,美国加利福尼亚州奥兰治 92866 7 罗彻斯特大学物理与天文系,美国纽约州罗彻斯特 14627 8 PsiQuantum,700 Hansen Way,美国加利福尼亚州帕洛阿尔托 94304 9 渥太华大学物理系,量子技术中心,加拿大渥太华 10 马里兰大学物理科学与技术研究所,美国马里兰州帕克分校 20742解决。
pn 结中的二极管效应在现代微电子学中起着重要作用。由于电子(n)和空穴(p)掺杂区之间的反演对称性破缺,电子传输是非互易的,即电流只能朝一个方向流动。这种非互易性质已广泛应用于晶体管、发光二极管、太阳能电池等电子设备中。最近,类似的二极管效应在超导系统中引起了极大的兴趣 [1-66]。与 pn 结中的二极管效应一样,超导二极管效应 (SDE),或者具体来说是约瑟夫森结 (JJ) 中的约瑟夫森二极管效应 (JDE),有望找到重要应用,如无源片上回转器和循环器 [66]。这类设备在量子计算应用中将特别有影响力。此外,SDE/JDE 可用作研究新型超导特性(如有限动量库珀对)的替代方法 [2, 10]。在典型的 JJ 或超导量子干涉装置(SQUID)中,IV 曲线在装置处于正常状态的高电流范围内呈线性,如图 1(d)所示。电压 V DC 在所谓的再捕获电流 I + r(对于电流向下扫描)处突然降至零,并在很大的电流范围内保持在零,直到达到开关电流 − I − c。本文中,我们将该开关电流视为 JJ 的临界电流(I c ),并在本文中始终使用临界电流这一术语。超过 − I − c 后,IV 曲线变为线性,装置再次进入正常状态。对于电流向上扫描曲线,可以观察到 IV 曲线的类似形状,并标记出相应的 − I − r 和 I + c 的位置。一般而言,只要存在时间反演对称性 (TRS) 或反演对称性,I + c = I − c 就与电流扫描方向无关。然而,当两种对称性都被破坏时,临界电流会根据电流扫描的方向显示不同的值,这种现象称为 JDE [ 1 , 2 ]。在非中心对称超导系统或非对称 SQUID 等器件结构中,反演对称性会被破坏
ICTP 主任 Atish Dabholkar 谈论量子纠缠以及 ICTP 的工作 ICTP 主任 Atish Dabholkar 谈论量子纠缠以及 ICTP 的工作
我们报告了在特殊设计的二维超材料中观察到由Terahertz Laser辐射激发的圆形棘轮效应,该二维超材料由沉积在带有三角形动物阵列的几层石墨烯栅极上的石墨烯单层组成。我们表明,具有空间不对称的定期驱动的迪拉克费米恩系统将A.C.转换为A.C.动力变成华盛顿电流,当辐射螺旋被切换时,其方向会逆转。室温和2.54 THz的辐射频率证明了圆形棘轮效应。表明,棘轮电流幅度可以通过图案和均匀的后门电压来控制。根据棘轮电流形成的电子和等离子机理的开发微观理论,对结果进行了分析。
1 Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory , Menlo Park, California 94025, USA 2 Department of Applied Physics and Physics, Stanford University , Stanford, California 94305, USA 3 Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University , Stanford, California 94305, USA 4 Department of Physics, University of California , Berkeley, California 94720, USA 5 Donostia International Physics Center , 20018 Donostia-San Sebastián, Spain 6 Physics Department, University of the Basque Country (UPV/EHU) , Bilbao, Spain 7 Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden, Helmholtzstrasse 20, Dresden, Germany 8 Advanced Light Source , Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA 9宾夕法尼亚州立大学物理系,宾夕法尼亚大学公园16802,美国10物理与天文学系,赖斯大学,德克萨斯州休斯敦市莱斯大学77005,11 Stanford Synchrotron Radiation Lightsiled Lightsce,Slac National Accelerator slac National Accelorator Laborator,Menlo Park,California 94025,US 12 Max Pallans 7德国
在这项工作中,我们提出了一个多目标决策框架,该框架可以通过策略比较来学习偏好,从而使用户偏好与目标相比不同。我们的模型由具有矢量值奖励功能的已知马尔可夫决策过程组成,每个用户都有未知的偏好向量向量,该向量表达了每个目标的相对重要性。目标是有效地计算给定用户的近似策略。我们考虑两个用户反馈模型。我们首先解决了向用户提供两个策略并将其首选策略作为反馈的情况。然后,我们转到另一个用户反馈模型,在该模型中,用户提供了两组小的代表轨迹集,并选择了首选。在这两种情况下,我们都建议使用多种比较查询为用户找到几乎最佳的策略,这些查询在目标数量中逐渐扩展。
3 量子比特和量子门 8 3.1 量子比特 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2 埃尔米特共轭 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3 酉矩阵和量子门 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.4 复共轭、埃尔米特共轭、转置和酉性之间的关系 . . . . . . . . . . . . . . 11 3.5 内积 . ... ..................................................................................................................................................................22 3.9 按位内积 .................................................................................................................................................................23
3 量子比特和量子门 13 3.1 量子比特. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.5 内积 . ... ..................................................................................................................................................................38 3.9 按位内积 .................................................................................................................................................................39
1 中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本中国南京大学,南京2号2中国北京,中国北京5中国北京大学,中国北京6个国家固态微观结构实验室,江苏,江苏,人造功能材料的主要实验室,工程和应用科学学院,南京大学,南京,南京,中国7史坦福大学7史坦福大学同步辐射灯,SLAC国家加速实验室,Quartia of Quorm Loaderia中国杭州吉安理工大学应用物理系的省省9跨大规模量子科学研究所,东京大学,东京113-0033,日本