量子相变中的多体物理学表明,在低温极限下,量子涨落和热涨落之间存在微妙的相互作用。在这篇综述中,我们首先从教学角度介绍这种背景下系统的平衡行为,其缩放框架主要是通过利用量子到经典映射和连续相变临界现象的重正化群理论来开发的。然后,我们专门讨论涉及非平衡量子动力学的协议,例如瞬时淬灭和量子跃迁的缓慢通道。这些主要是在动态缩放框架内讨论的,该框架是通过适当扩展平衡缩放定律获得的。我们还回顾了一阶量子跃迁的现象,其特殊的缩放行为的特点是对边界条件极其敏感,从而导致同一块体系统的指数或幂律。在最后一部分中,我们通过对量子跃迁的动态缩放进行适当的概括,介绍了与环境耗散相互作用的影响相关的方面。介绍仅限于与封闭多体系统产生的量子跃迁有关并受其控制的问题,将耗散视为临界状态的扰动,就像零温度量子跃迁的温度一样。我们重点关注导致临界模式与各种耗散机制之间非平凡相互作用的物理条件,通常在所涉及的机制仅激发量子跃迁的低能模式时实现。
通过与环境的相互作用在量子系统中产生耗散,并为量子模拟,计算,通信和计量学中的应用带来了挑战。但是,也可以引入和利用受控的耗散来操纵量子系统。原子物理学中熟悉的例子包括光学泵送和激光冷却。这些技术允许从不受控制的和未知的初始状态中去除熵和近似制备所需的纯状态。这不能通过统一操作来完成。最近,注意力集中在使用耗散进行量子信息处理[1-3],尤其是生成纠缠。虽然本质上不优于统一纠缠产生策略,但耗散方案对某些错误机制的敏感性较小。此外,它们允许在存在噪声的情况下创建和稳定资源状态,从而可以按需使用。在许多系统中都证明了用于纠缠和其他非经典状态的生成和稳定的耗散方案,包括宏观原子团[4],被困的离子[5-7]和超导码头[8-10]。许多建议描述了生成纠缠[11-17],执行误差校正[18,19]的其他方案,并初始化量子模拟器[20]。广义,可以将工程耗散应用于量子信息处理的完整范围尚不清楚,并且可以完成新任务扩展边界的实用协议。第一组实验证明了使用连续应用的耦合的稳态纠缠的准备[6,8]。这些方案中的一种重要成分是时间尺度的层次结构,例如,在速率G上应用强烈的调整驱动器以及与特征率G i的其他相互作用。敷料驱动器会产生共鸣,这些共振由其他驱动器在极限g i g中解析,而时代尺度g -1 i≫g -g -1的层次结构可保护目标状态。然而,这种方案的稳态纠缠仅渐近地接近统一,因为敷料驱动器的相对强度r = g / max {g i}增加。更重要的是,时间尺度的层次结构限制了纠缠速度的速度,因为与G相比,必须缓慢驱动填充目标状态的其他相互作用G I与G的实验可实现的速率相比。这在存在各种错误来源的情况下实用了状态准备的速度和可实现的实力,这些限制更糟
摘要:提出了沿着墨西哥湾北部大陆斜率评估边界混合过程的试点计划的结果。我们报告了一种新颖的尝试,以在常规系泊台上利用湍流传感器。这些数据记录了分层EKMAN层的许多特征:高度上的浮力异常,而不是毫无形式的Ekman层的浮力异常,并且具有深度的速度向量的增强转向。湍流应力估计值具有适当的幅度,并与近底速度载体对齐。但是,Ekman层是取决于惯性时间尺度的时间。交叉斜率动量和温度频道具有该频带的显着贡献。共处的湍流动能耗散和温度方差耗散估计意味着耗散比为0.14,与剪切不稳定性的规范值无明显不同(0.2)。这种混合签名与内部波带中的生产有关,而不是与湍流剪切产生相关的频率。我们的结果表明,在涡流变异性的幌子中,对准平台强迫的准平台响应的期望是天真的,边界层结构不支持有关边界混合的一维模型的最新理论假设。
我们详细介绍了最近在 [VV Kuzmin et. al. , npj Quantum Information 5, 115 (2019)] 中设计的用于半解析描述大规模量子中继器网络的图解技术。该技术考虑了所有基本的实验缺陷,包括网络量子存储器的连续耗散刘维尔动力学和经典通信延迟。使用半解析方法获得的结果与精确的蒙特卡洛模拟相符,而所需的计算资源仅与网络规模成线性关系,因此可以对受到相关现实缺陷影响的大规模量子网络进行精确的比较和优化。我们通过针对一系列网络规模和存储器相干时间优化 1D 和 2D 量子网络中的密钥速率来说明该方法的潜力。所提出的方法为未来量子网络的开发和有效优化开辟了新的可能性。
摘要 - 基于双介质DBR的双介电型微腔发光设备,它们制造了两个不同的结构,并研究了它们的热特性。为了改善热耗散,使用了比SIO 2高得多的热导率的ALN电流构造层和电镀铜散热器。设备的热电阻从923 k/w降至457 k/w,其中一半是用典型使用的SIO 2电流构造层和键合的底物获得的。这是带有双电介质DBR的基于GAN的微型腔发光设备中报告的最低值。温度分布和设备内部的热量。结果表明,沿垂直方向的热传输有效地绕过底部DBR到铜板。这项工作提供了一种有效的方法,可以改善具有双介电DBR结构的基于GAN的微型腔发光设备。索引项 - 微型腔发光设备,热量耗散,ALN电流配置层,电镀铜板。
液压工程中的反复出现的需求是一种简单,可靠的方法,用于耗散雨水流向陡峭的排水通道中的多余能量。过去,这个问题通常是通过某种形式的盆地来处理的。在许多情况下是实用的替代方法是提供频道本身中的粗糙度元素。这样的元素可以设计为产生通道中翻滚流的现象。这是一个循环均匀的流动,由一系列液压跳和叠加组成,它确保通道出口速度不会超过给定放电的已知“临界速度”。实验室和现场研究是在弗里吉尼亚理工学院进行的,目的是为这种能量耗散方法制定设计标准。根据这些测试,建议使用二维正方形元素或立方元素。设计方程,以及有关元素间距和放置的建议。
我们展示了一种在半导体微腔激光器中创建空间局部状态的实验方法。特别是,我们塑造了具有非共振的,脉冲的光泵的准二维微腔激光器的空间增益曲线,以创建由于增益和非线性损耗的平衡而存在的空间局部结构,称为增益拟散的孤子。我们直接探测了这些局部结构的超快形成动力学和衰减,表明它们是在比索秒时尺度上创建的,比激光腔孤子更快的数量级。使用复杂的Ginzburg – Landau模型来重建所有实验观察到的特征和动力学,该模型明确考虑了半导体中的载体密度动力学。
基于高分辨率湍流微结构和近地表速度数据,研究了本格拉上升流系统(东南大西洋)中瞬态上升流细丝内的锋面不稳定性及其与湍流的关系。我们的研究重点是位于细丝边缘的尖锐亚中尺度锋面,其特点是持续的下锋风、强劲的锋面急流和剧烈的湍流。我们的分析揭示了三种不同的锋面稳定状态。(i)在锋面的浅侧,发现了一个 30-40 米深的湍流表面层,具有低位势涡度 (PV)。这个低位势涡度区域呈现出明确的两层结构,上层为对流(埃克曼强迫),下层为稳定分层,其中湍流由强迫对称不稳定性 (FSI) 驱动。该区域的耗散率与埃克曼浮力通量成比例,与 FSI 的最新数值模拟具有很好的定量一致性。(ii)在锋面喷射的气旋侧翼内,靠近横向锋面密度梯度的最大值,气旋涡度足够强,可以抑制 FSI。该区域的湍流是由边缘剪切不稳定性驱动的。(iii)在锋面喷射的反气旋侧翼内,混合惯性/对称不稳定性的条件得到满足。我们的数据为 FSI、惯性不稳定性和边缘剪切不稳定性与亚中尺度锋面和细丝中整体动能耗散的相关性提供了直接证据。
流动海洋表面的湍流与陆地上的湍流具有不同的特性。因此,基于陆地上的湍流动能 (TKE) 预算和莫宁-奥布霍夫相似理论 (MOST) 的发现可能不适用于海洋条件,部分原因是存在波边界层(大气边界层的下部,包括表面波的影响;我们在本文中使用术语“WBL”以方便使用),其中总应力可分为湍流应力和波相干应力。这里湍流应力定义为由风切变和浮力产生的应力,而波相干应力则考虑了海浪和大气之间的动量传递。在本研究中,研究了湍流动能 (TKE) 预算和惯性耗散法 (IDM) 在 WBL 内 MOST 背景下的适用性。我们发现,在计算波浪条件下的总应力时,不应忽略 TKE 预算中的湍流传输项。这已通过在固定平台上进行的观测得到证实。结果还表明,在 WBL 内应用 MOST 时应使用湍流应力,而不是总应力。通过结合 TKE 预算和 MOST,我们的研究表明,传统 IDM 计算的应力对应于湍流应力,而不是总应力。在应用 IDM 计算 WBL 中的应力时,应考虑波浪相干应力。
1大气与海洋科学系,科罗拉多大学博尔德大学,美国科罗拉多州博尔德2个国家可再生能源实验室,美国科罗拉多州戈尔登,美国科罗拉多州