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来自哈密顿相态的有效量子伪随机性
量子伪随机性已应用于量子信息的许多领域，从纠缠理论到混沌量子系统中的扰乱现象模型，以及最近的量子密码学基础。Kretschmer (TQC '21) 表明，即使在没有经典单向函数的世界中，伪随机态和伪随机幺正态也存在。然而，时至今日，所有已知的构造都需要经典的密码构造块，而这些构造块本身就等同于单向函数的存在，并且在现实的量子硬件上实现也具有挑战性。在这项工作中，我们寻求同时在这两个方面取得进展——将量子伪随机性与经典密码学完全分离。我们引入了一个称为哈密顿相态 (HPS) 问题的量子硬度假设，该任务是解码随机瞬时量子多项式时间 (IQP) 电路的输出状态。仅使用 Hadamard 门、单量子比特 Z 旋转和 CNOT 电路即可非常高效地生成哈密顿相态。我们证明了问题的难度降低为问题的最坏情况版本，并且我们提供了证据证明我们的假设可能是完全量子的；这意味着，它不能用于构造单向函数。通过证明我们集合的近似 t 设计属性，我们还展示了当只有少量 HPS 副本可用时的信息论难度。最后，我们表明我们的 HPS 假设及其变体使我们能够有效地构造许多伪随机量子原语，从伪随机态到量子伪纠缠，再到伪随机幺正，甚至包括使用量子密钥的公钥加密等原语。在此过程中，我们分析了一种伪随机幺正的自然迭代构造，它类似于 Ji、Liu 和 Song (CRYPTO'18) 的候选者。
通过驱动激活的原生立方相互作用对玻色子模式进行通用控制
线性玻色子模式为量子信息处理提供了一种硬件高效的替代方案，但需要访问一些非线性才能实现通用控制。光子学中非线性的缺乏导致了基于编码测量的量子计算，它依赖于线性操作，但需要访问资源丰富的（“非线性”）量子态，例如立方相态。相比之下，超导微波电路提供可工程化的非线性，但受到静态克尔非线性的影响。在这里，我们展示了由超导非线性不对称电感元件 (SNAIL) 谐振器组成的玻色子模式的通用控制，这由 SNAIL 元件中的原生非线性实现。我们通过在克尔自由点附近操作 SNAIL 来抑制静态非线性，并通过快速通量脉冲动态激活高达三阶的非线性。我们通过实验实现了一组通用的广义压缩操作以及立方相门，并利用它们在 60 纳秒内确定性地准备立方相态。我们的研究结果开创了多项式量子计算的实验领域，该领域最初由 Lloyd 和 Braunstein 引入了连续变量概念。
岩床热能储存-CFD分析
热储能过程可分为化学过程和物理过程[14,15]，其中物理储热又细分为显热储热（SHS）和潜热储热（LHS）。SHS 是最简单、最常见的储热形式。在此过程中，热量通过改变材料温度但不改变相态的系统进行交换。床层温度主要通过传导、对流和辐射来改变，从而吸收（或释放）热能。在这些解决方案中，储存材料的温度值变化非常缓慢。显热可以用以下公式描述[14,16,17]：
具有 GST 的非易失性可切换红外隐身超薄膜
图1. 结构示意图及在正入射光下模拟得到的吸收光谱。(a)红外探测器的探测机理。目标的红外辐射透过大气后被红外探测器捕获。(b)双层超薄膜示意图及GST在不同状态之间的转变机制。当温度超过结晶温度𝑇𝑇 𝑐𝑐时，GST会逐渐由非晶态转变为结晶态，而一旦温度超过熔点𝑇𝑇 𝑚𝑚后，经过快速退火，GST又可以变回非晶态。(c)光谱椭偏仪测得的红外波段不同状态下GST的相对介电常数。(d)双相态超薄膜对正入射光的吸收光谱及大气透过光谱。
单个粒子相干能动性的实验研究
能动性被定义为通过单一循环演化可以提取的最大功量。它在评估量子系统的工作能力方面起着至关重要的作用。最近，量子相干性在工作提取中的重要性已在理论上得到确认，表明相干性更高的量子态比失相态量子态具有更高的能动性。然而，相干能动性的实验研究仍然缺失。在这里，我们报告了对单自旋系统中相干能动性的实验研究。基于使用辅助量子比特测量能动性的方法，成功提取了非平衡态能动性的相干和非相干分量。通过改变状态的相干性，观察到了系统相干性增加引起的能动性的增加。我们的工作揭示了量子热力学和量子信息论之间的相互作用，未来的研究可以进一步探索其他量子属性在热力学协议中的作用。
压缩空气和气体处理
热湿压缩空气进入空气对空气热交换器 (1)，在此被离开干燥器的干燥空气预冷。制冷剂压缩机 (3) 压缩制冷剂气体并将其推过冷凝器 (4)，在此将其冷凝为高压液体。然后，制冷剂液体通过毛细管/校准孔 (5)，以低压液体的形式计量进入蒸发器 (2)。微处理器通过“脉冲”控制电磁阀 (6) 的打开和关闭，使工作周期适应实际工作条件。在部分负荷条件下，只有一小部分制冷剂通过电磁阀 (7) 的校准孔口流向压缩机，因此消耗的能量较少。预冷空气进入蒸发器 (2)，在那里被进入的制冷剂液体冷却到所需的露点，制冷剂液体改变相态并变成低压气体，适合在返回制冷剂压缩机 (3) 的吸入侧时继续该过程。然后，离开的冷干压缩空气返回到空气对空气热交换器 (1)，在那里被进入的空气重新加热，以防止设备出汗。
净化您的压缩空气，提高您的效率。
热湿压缩空气进入空气对空气热交换器 (1)，在此由离开干燥器的干燥空气进行预冷却。制冷剂压缩机 (3) 压缩制冷剂气体并将其推过冷凝器 (4)，在此将其冷凝为高压液体。然后，制冷剂液体通过毛细管/校准孔 (5)，以低压液体形式计量进入蒸发器 (2)。微处理器通过“脉冲”控制电磁阀 (6) 的打开和关闭，使工作周期适应实际工作条件。在部分负荷条件下，只有一小部分制冷剂通过电磁阀 (7) 的校准孔口流向压缩机，因此消耗的能量较少。预冷空气进入蒸发器 (2)，在那里被进入的制冷剂液体冷却到所需的露点，制冷剂液体改变相态并变成低压气体，适合在返回制冷剂压缩机 (3) 的吸入侧时继续该过程。然后，离开的冷干压缩空气返回到空对空热交换器 (1)，在那里被进入的空气重新加热，以防止设备出汗。
非...的确定性高斯转换协议
在连续变量量子技术的背景下，高斯状态和操作通常被视为自由可用的，因为它们相对容易通过实验获得。相比之下，非高斯状态的生成以及非高斯操作的实施则带来了重大挑战。这种分歧促使人们引入非高斯性的资源理论。对于任何资源理论，确定资源之间的自由转换协议（即非高斯状态之间的高斯转换协议）具有实际意义。通过系统的数值研究，我们通过任意确定性的一对一模式高斯映射解决了实验相关的单模非高斯状态之间的近似转换。首先，我们表明，对于有限能量，猫状态和二项式状态大致等效，而这种等效性以前仅在无限能量极限下才为人所知。然后，我们考虑从光子增加和光子减少的压缩态生成猫态，通过引入额外的压缩操作来改进已知方案。我们开发的数值工具还允许人们设计出三压缩态到立方相态的转换，超越之前报道的性能。最后，我们确定了其他各种不可行的转换。