量子比率理论定义了符合普朗克 - 因斯坦关系𝐸= ℎ𝜈 = ℎ𝜈 = ℎ𝜈 =𝑒=𝑒22 ∕ℎ𝐶的量子机械速率是一个与量子电容𝐶𝐶𝐶𝐶𝑞𝐸=𝐸=𝐸=𝑒=𝑒22 ∕𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑞以前,这种对𝜈的定义已成功地用于定义氧化还原反应的电子转移(ET)速率常数的量子机械含义,其中与ET反应有关的法拉达电流证明了与室温下的相对论量子电动力学有关(Bueno,2023c)。这项研究表明,𝜈的定义需要与态密度的扰动(𝑑𝑛𝑑𝑛𝑑𝐸)=𝐶𝑒2的扰动本质上相关的相对论量子电动力学现象。在此基础上,计算了嵌入电解质环境中的石墨烯的电子结构。使用量子比率光谱法(QRS)测量的电子结构与通过角度分辨的光发射光谱(ARPE)或通过计算密度功能官能理论(DFT)方法计算得出的电子结构非常吻合。电化学QRS比ARPE具有明显的实验优势。例如,QRS可以在室温和电解质环境下获得石墨烯的电子结构,而ARPES需要低温和超高效率。更重要的是,QRS可以使用手持式,廉价的设备在原位上操作,而Arpes一定需要昂贵且繁琐的设备。
超导量子计算是由于其出色的性能,可伸缩性和可靠性而实现量子至上的最有希望的平台之一[1,2]。为了推动量子计算机的计算能力,一个最终目标是增强超导电路量子电动力学(CQED)的某些特性特性,例如分解和倾向时间(分别为t 1和t 2)。在包括材料[3-5],电路设计[6-8]和制造技术[9-11]在内的不同方面的改进是必不可少的,所有这些实践都依赖于大量和及时的设备制造。因此,一种适当的制造方法,可以迅速生产设备,同时简化以避免降解,这对于开发超导量子计算技术是重要的。
(C) 理论物理专业(至少 12 个学分) 1. 等离子体物理 PYL657 [3-0-0],3 2. 高级等离子体物理 PYL659 [3-0-0],3 3. 高级凝聚态理论 PYL740 [3-0-0],3 4. 场论和量子电动力学 PYL741 [3-0-0],3 5. 广义相对论和入门天体物理学 PYL742 [3-0-0],3 6. 群论及其应用 PYL743 [3-0-0],3 7. 高能物理 PYL744 [3-0-0],3 8. 高级统计力学 PYL745 [3-0-0],3 9. 非平衡统计力学及其跨学科应用 PYL746 [3-0-0],3 10. 量子光学 PYL748 [3-0-0],3 11. 量子信息与计算 PYL749 [3-0-0],3
1. 量子现象背景下的古典物理学回顾 行星运动和原子、辐射和量化、随机过程和干涉。 2. 量子力学的数学语言 量子态、算子、矩阵、不确定性和时间演化。 3. 基本量子系统 盒中粒子、谐振子、非谐振子、隧穿。快速了解静态微扰理论。 4. 耦合量子系统 纠缠、密度矩阵、测量和退相干。快速了解费米黄金法则。 5. 探索量子腔量子电动力学、量子控制、量子非破坏性测量 6. 量子计算简介(时间允许)
本课程进一步建立在自然的量子力学描述中,如量子力学1和2中的早期所研究。重点是量化具有多个自由度的系统或连续限制的现场理论。由此产生的量子场理论描述了一种普遍的结构,该结构在许多情况下出现,其中连续描述适当。主要用作基本粒子物理语言的主要用途,也是量子重力模型的基础(例如,字符串理论),量子场理论也与描述固态物理学中的关键现象有关。用量子电动力学(QED)作为主要例子说明了这些概念。重点是理解物理概念及其与数学模型的关系。
摘要 — 仔细分析了 Hodgkin-Huxley 和 Hodgkin-Katz 为找出鱿鱼轴突中钠离子产生的电脉冲而进行的实验研究。他们以数学模型的形式定量描述了他们的发现,该模型用于产生产生神经兴奋和电流传导动作所必需的电位。我们提出了他们脉冲产生理论的创新量化模型。它将为从量化原理的角度探索理论提供新的研究平台,并使电动力学和量子场论方法在 Hodgkin-Huxley 方程及其应用的新分析中的应用成为可能。我们将讨论一些合理的应用和一些关于量化模型使用的新猜想。这可以看作是对数学哲学复兴和更新的补充努力。
在过去几年中,使用腔量子量子电动力学效应,即真空电磁场来修饰腔中的材料特性。但是,仍然存在稀缺的一般结果,这些结果为直观的理解和局限性提供了可以实现哪种效果的指南。我们为低能量物质激发之间的有效相互作用提供了这样的结果,或者通过它们相互耦合与腔电磁(EM)线场或通过耦合与夫妇与EMFIELD的介体模式相互耦合或间接相互作用。我们证明了诱导的相互作用本质上是纯粹的静电,因此由零频率评估的EM Green函数完全描述。我们的发现表明,使用一个或几个空腔模式减少模型可以轻松产生误导性结果。
在颗粒和准颗粒的现象学水平上,超导体(伦敦,金兹伯格 - 兰道,bcs和其他理论)中的超潮流产生机制有不同的方法。在基本场上理论层面上,我们将超流动性的本质归因于包含电磁场的计量量的物理学。在经典的力学和电动力学中,该规格电位是一个主要实体,因为它没有由其他数量定义。但是,在量子力学的框架中,我们可以定义由复杂标量场定义的量子规势。量子规势可以被视为电磁场基底态的局部拓扑非平凡的激发,其特征在于指数等于磁通量的整数数量。从普通和量子计势中产生了量规不变的有效向量电势,可以像电场和磁场一样观察到。这导致了Maxwell方程的修改:尺寸长度的常数和电磁相互作用的定位。所有这些情况都赋予了识别Supercurrent的有效向量潜力的方法。我们还考虑了电磁场的新形式与Dirac Spinor场此处介绍的物质的相互作用。这种带电的费米 - 摩擦形式的特征是两个参数。从现象观点的角度来看,这些参数源自电子电荷和质量,但总的来说,它们应由系统本身定义。当然,电磁相互作用在扩展电动力学中的定位是保守的。仅当电磁场仅由带有磁通量的Quange势势呈现电磁场时。电磁相互作用的定位可以视为量子物理效应和超导性的主要物理原因。我们相信,这将有助于阐明基础野外理论方法框架中所谓的高温超导性。在任何情况下,对电磁场的新形式的实验观察(“超导光”)是第一个需要的步骤。
量子测量是量子信息研究和应用中发挥关键作用的基本操作。我们通过比较它们各自的测量反作用和每个光子的测量信噪比,研究了在电路量子电动力学装置中使用光的量子、相干和经典热态如何影响量子测量的性能。在强色散极限下,我们发现热光能够以与相干光相当的效率进行量子测量,而单光子光的表现则优于热光。然后,我们分析了每种测量方案的热力学成本。我们表明,单光子光在单位信息增益的能量成本方面表现出优势,达到了基本的热力学成本。