具有非线性驱动和耗散项的量子振荡器因其能够稳定猫态以进行通用量子计算而受到广泛关注。最近,超导电路已被用于实现存储在相干态中的这种长寿命量子比特。我们给出了这些振荡器的概括,它们不限于相干态。关键因素在于驱动和耗散中存在不同的非线性,而不仅仅是二次非线性。通过对不同非线性的渐近动力学特征进行广泛分析,我们确定了在相干和非相干叠加中存储和检索量子态(例如压缩态)的条件。我们探索了它们在量子计算中的应用,其中压缩延长了在两个对称压缩态叠加中编码的量子比特的记忆存储寿命,以及在量子联想记忆中的应用,迄今为止,量子联想记忆仅限于存储经典模式。
具有非线性驱动和耗散项的量子振荡器因其能够稳定猫态以进行通用量子计算而受到广泛关注。最近,超导电路已被用于实现存储在相干态中的这种长寿命量子比特。我们给出了这些振荡器的概括,它们不限于相干态。关键因素在于驱动和耗散中存在不同的非线性,而不仅仅是二次非线性。通过对不同非线性的渐近动力学特征进行广泛分析,我们确定了在相干和非相干叠加中存储和检索量子态(例如压缩态)的条件。我们探索了它们在量子计算中的应用,其中压缩延长了在两个对称压缩态叠加中编码的量子比特的记忆存储寿命,以及在量子联想记忆中的应用,迄今为止,量子联想记忆仅限于存储经典模式。
摘要:我们研究了具有失相耗散项的开放量子系统中算子的增长,扩展了 [1] 的 Krylov 复杂性形式。我们的研究结果基于对受马尔可夫动力学控制的耗散 q 体 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK q) 模型的研究。我们引入了“算子尺寸集中”的概念,该概念允许对大 q 极限下两组 Lanczos 系数(an 和 bn)的渐近线性行为进行图解和组合证明。我们的结果证实了大 N 极限下有限 q 中的半解析以及有限 q 和有限 N 极限下的数值 Arnoldi 迭代。因此,Krylov 复杂性在达到饱和之后呈现指数增长,而耗散强度的倒数则呈对数增长。与封闭系统结果相比,复杂性的增长受到抑制,但它限制了标准化非时间顺序相关器 (OTOC) 的增长。我们从对偶引力的角度对结果进行了合理的解释。
量子纠错领域的一个有趣问题是找到一个物理系统,该系统承载着“被动保护的量子存储器”,即与自然想要纠正错误的环境耦合的编码量子位。迄今为止,仅在四个或更高的空间维度中才知道量子存储器能够抵抗有限温度效应。在这里,我们采用不同的方法,通过依赖驱动耗散环境来实现稳定的量子存储器。我们提出了一个新模型,即光子-伊辛模型,它似乎可以被动地纠正二维中的位翻转和相位翻转错误:由光子“猫量子位”组成的方格,这些量子位通过耗散项耦合,倾向于局部修复错误。受两个不同的 Z 2 对称性破坏相的启发,我们的方案依靠类伊辛耗散器来防止位翻转,并依靠驱动耗散光子环境来防止相位翻转。我们还讨论了实现光子-伊辛模型的可能方法。
使用直接的数值模拟统计平面的湍流过滤量,分析了应变速率张量和热功能的耗散速率的成分的统计行为。HESSIAN的压力贡献以及组合的分子扩散和耗散项被发现在对角应变率成分的传输方程中起主要作用,并且具有小karlovitz数量的峰值动能的热能能量耗散速率。相比之下,领先顺序平衡在应变速率,涡度和分子耗散贡献之间保持较大的卡洛维茨数量,类似于非反应的湍流。与分子耗散贡献的幅度相比,压力和密度梯度之间的相关性以及压力梯度之间的相关性和压力HESSIAN在应变速率和耗散速率上弱化,而Karlovitz数量增加。这些行为已经用涡度,压力梯度和与应变率特征的压力HESSIAN特征向量的对齐方式进行了解释。还发现,在较高的karlovitz数字的增加时,还发现术语术语中的术语大小会增加,这是随着karlovitz数量的增加而增加的,这在详细的扩展分析的帮助下进行了解释。此扩展分析还解释了不同燃烧方案动能耗散率的主要顺序贡献。
摘要:在本文中,我们提出了对三阶矩矩的两能量配置的新的,更稳定的数值实现,并提出了统一的凝结和N依赖性求解器(TOUCAN)湍流方案。toucans中的原始时间稳定方案往往会遭受稳定的地层湍流中的虚假振荡。由于它们的高频,振荡类似于由湍流交换系数与稳定性参数之间的耦合引起的所谓纯正。但是,我们的分析和仿真表明,两能方案中的振荡是由使用特定隐式的使用 - 对放松条款的明确时间离散化引起的。在Toucans中,放松技术用于预后湍流能量方程中的源和耗散项,以确保相对较长的时间步长的数值稳定性。我们既提出了详细的线性稳定性分析和分叉分析,这表明时间步骤超过关键时步长度的时间步骤是振荡的。基于这些发现,我们提出了有关涉及条款的新负担得起的时间离散化,以使计划更具隐式。这可以确保具有足够精度的稳定解决方案,以实现更广泛的时间步长。我们确认了理想化的1D和完整3D模型实验中的分析结果。
量子到经典的转变是推动量子系统向其物理配置的完全经典描述的过程,其现象学是大量研究的对象。事实上,这种转变是否归因于新的基础物理学是一个有争议的问题 [1]。特别是,一个复杂性和规模不断增长的量子系统的退相干是否可以归因于内在机制或仅仅是周围环境的不可避免的存在,这仍存在争议 [2,3]。由于环境退相干不能为测量问题提供令人满意的解决方案,从而也不能为量子到经典的转变问题提供令人满意的解决方案,因此坍缩模型体现了另一种理论框架 [4,5]。通过将波函数坍缩提升为一种嵌入随机动力学的普适物理机制,坍缩模型以现象学的方式解释了量子到经典的转变,从而体现了量子力学的宏观现实修改的一个实例。这种修改是通过随机薛定谔方程和引入新的基本参数实现的。当用于评估微观系统的动力学时,坍缩模型的框架恢复了标准量子力学。对于更大的系统,相干性会迅速被抑制,以防止宏观可区分状态的大规模空间叠加。连续自发局部化 (CSL) 是研究最深入的坍缩模型之一 [6, 7]。它通过将额外的耗散项进入量子系统的主方程来描述位置基中相干性的丧失。这意味着,受坍缩机制影响的开放量子系统应该经历额外的耗散,而这种耗散不能归因于任何其他环境噪声源。测试这个模型是目前探索量子力学有效性极限的重要课题 [ 8 ]。然而,目前在量子力学中使用的大多数系统都预测了坍缩效应,
耗散在自然界中普遍存在;例如原子核的放射性衰变和吸收介质中的波传播,耗散是这些系统与不同环境自由度耦合的结果。这些耗散系统可以用有效非厄米汉密尔顿量进行现象学描述,其中引入非厄米项来解释耗散。非厄米性导致复杂的能谱,其虚部量化系统中粒子或能量的损失。非厄米汉密尔顿量的简并性称为异常点 (EP),其中特征值和相关的特征态合并 [1,2]。许多经典系统 [3-11] 已证明有效哈密顿的存在,并应用于激光模式管理 [12-14]、增强传感 [15-20] 和拓扑模式传输 [21-24]。尽管有效哈密顿方法是几十年前作为量子测量理论的一部分发展起来的,但最近对单电子自旋 [25,26]、超导量子比特 [27] 和光子 [28-30] 的实验扩大了人们对非厄米动力学中独特量子效应的兴趣。已经采用两种方法来研究量子区域内的非厄米动力学。第一种方法是通过将非厄米哈密顿量嵌入到更大的厄米系统中 [25,26,30],通过称为哈密顿膨胀的过程来模拟这些动力学。第二种方法是将非厄米动力学直接从耗散量子系统中分离出来 [27] 。为了理解这种方法,回想一下耗散量子系统通常用包含两个耗散项的林德布拉德主方程来描述:第一个项描述系统能量本征态之间的量子跳跃,第二个项产生相干非幺正演化 [31 – 33] 。通过抑制前一个项,得到的演化是