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World File Search System薛定谔
量子思想实验作为教育工具
摘要 — 思维实验是逻辑推理与讲故事的结合，它催化了量子科学和技术的进步。薛定谔的著名猫让量子科学进入公众视野，而德意志的思维实验则测试了多重世界和哥本哈根诠释，这涉及了量子计算机的首次构想。我将展示如何使用量子电路呈现思维实验来揭开明显的量子悖论的神秘面纱，并为学习者提供有趣、概念上重要的活动，让他们自己在近期的量子设备上实现自己。此外，我将解释如何将思维实验用作量子的初步介绍，并概述一个基于“量子炸弹测试仪”的研讨会，面向 11 岁以上的学生。本文借鉴了我在牛津开发和举办量子计算研讨会的经验，以及与 IBM Quantum 一起创建量子悖论内容系列（包括视频、博客和代码教程）的经验。索引术语 — 思维实验、量子电路、量子计算研讨会
林德布拉迪斯主方程
量子理论中的时间演化通常用作用于表示量子系统的全希尔伯特空间或密度矩阵的幺正变换来描述。这种变换通常通过求解相关的薛定谔方程，从系统的哈密顿量中获得。然而在实践中，我们通常无法获得完整的量子系统：最常见的例子是所研究系统与环境的相互作用，环境被定义为该系统与其自身以外的任何事物相互作用。当考虑量子力学系统的一部分时，时间演化不再是幺正的或马尔可夫的，它的处理需要新的工具。在本文中，我们将重点介绍如何通过林德布拉形式来实现这一点。事实证明，在马尔可夫性假设下，可以通过求解一阶微分方程来获得系统可访问部分的时间演化，就像在封闭系统的情况一样。具体来说，我们可以推导出汉密尔顿算子的广义版本，即林德布拉算子，它通过类似于薛定谔的方程来描述系统的时间演化。然而，这种时间演化将不是单一的
无结纳米线晶体管中准弹道传输和等离子体振荡的数值方法
摘要 提出了一种用于纳米线晶体管 DC 和 RF 小信号模拟的数值框架，该框架基于泊松、薛定谔和玻尔兹曼传输方程的自洽解，并且在从弱到强粒子散射的整个范围内都是稳定的。所提出的方法不会因将玻尔兹曼传输方程变换到能量空间而产生缺陷，并且可以处理准弹道情况。这是研究等离子体共振和其他高迁移率现象的关键要求。内部求解器通过先前开发的基于 H 变换的模拟器的结果进行验证，该模拟器适用于具有强散射的传统 N + NN + 硅晶体管。然后，将其结果与基于矩的模型的结果进行比较，结果表明这些结果不能令人满意地描述准弹道传输状态下的电子动力学。此外，发现接触处传输模型的内部边界条件对等离子体共振有显著影响，而基于物理的热浴边界条件强烈抑制了它们。
![arXiv:2002.02242v1 [quant-ph] 2020 年 2 月 6 日](/simg/6\6402defd7676ce92d03679d2c22f8ec453819ca7.webp)
arXiv:2002.02242v1 [quant-ph] 2020 年 2 月 6 日
量子计算中的一个相关问题涉及，根据由合适的驱动汉密尔顿量指定的薛定谔量子力学演化，源状态可以多快被驱动到目标状态。在本文中，我们详细研究了在由多参数广义时间无关汉密尔顿量定义的连续时间量子搜索问题中计算从源状态到目标状态的转换概率所需的计算方面。具体来说，为了量化量子搜索在速度（最短搜索时间）和保真度（最大成功概率）方面的性能，我们考虑了从广义汉密尔顿量中出现的各种特殊情况。在最佳量子搜索的背景下，我们发现在最短搜索时间方面，它可以胜过著名的 Farhi-Gutmann 模拟量子搜索算法。相反，在近乎最佳的量子搜索的背景下，我们表明，只要寻求足够高的成功概率，就可以识别出能够胜过最佳搜索算法的次优搜索算法。最后，我们简要讨论了速度和保真度之间的权衡的相关性，重点强调了对量子信息处理具有理论和实际重要性的问题。
量子计算机的输出状态
摘要 — 本研究全面概述了量子计算硬件，强调了量子比特的创建和测量，这对于推进量子计算及其应用至关重要。量子计算站在技术进步的前沿，提供了前所未有的计算能力，并有可能解决超出传统计算系统能力的复杂问题。受薛定谔猫思想实验的启发，本研究采用了一种实验装置，使观察者能够生成量子力学波函数、获得精确的测量值并分析由此产生的二进制输出状态，该状态由“0”或“1”组成。主要目标是研究二进制组合的生成并确定由此产生的输出状态的概率分布。然后将结果与 IBM 的量子计算机数据进行比较以验证这些发现。最终，这项研究促进了对量子计算及其对技术领域的潜在影响的理解。它旨在扩展知识并为量子计算的进步和创新铺平道路，使不同领域的各种应用受益。索引词 — 量子计算、波函数、叠加
量子几何、逻辑和概率
摘要 离散集上的量子几何意味着有向图，其权重与定义量子度量的每个箭头相关联。然而，这些“格间距”权重不必与箭头的方向无关。我们利用这种更大的自由度，对以转移概率为箭头权重的离散马尔可夫过程给出量子几何解释，即对图拉普拉斯算子∆ θ 取扩散形式 ∂ + f = ( − ∆ θ + q − p ) f ，根据概率构建的势函数 q、p 以及时间方向的有限差分 ∂ + 。在这一新观点的启发下，我们引入一个“离散薛定谔过程”，即 ∂ + ψ = ı ( − ∆+ V ) ψ，其中拉普拉斯算子与双模连接相关联，使得离散演化是幺正的。我们明确地为 2 状态图解决了这个问题，找到了此类连接的 1 参数族和 f = | ψ | 2 的诱导“广义马尔可夫过程”，其中有一个由 ψ 构建的附加源电流。我们还提到了我们最近在场 F 2 = { 0 , 1 } 上以“数字”形式进行的逻辑量子几何研究，包括德摩根对偶及其可能的推广。
丽贝卡·基廷
《量子计算和法律实用指南》（Law Brief Publishing）合著者《人工智能法》（Sweet & Maxwell，2020 年；第 2 版 2024 年）专业责任章节撰稿人《信息技术法百科全书》（Sweet & Maxwell）人工智能章节撰稿人。《关于 ICO 处理数据保护投诉的自由裁量权的里程碑式判决（Delo v ICO）》Lexis Nexis（2023 年 10 月）《堂岛米和数字资产：新技术，老问题？加密货币交易所的市场操纵》Butterworths 国际银行和金融法杂志（2022 年 12 月）《值得吗？ 《高等法院关于低价值数据保护索赔的指导》Lexis Nexis（2022 年 2 月）《数字争议解决规则：数字争议的未来》Butterworths 国际银行和金融法杂志（2021 年 6 月）《开放创新还是开放风险？开放金融的潜在责任框架》Butterworths 国际银行和金融法杂志（2021 年 1 月）《薛定谔的猫、爱因斯坦的骰子和枝形吊灯：量子计算机新手指南》Comps. & Law（2019 年）
时空工程 101 - chakalov.net
5 正如埃尔温·薛定谔在其 1944 年出版的《生命是什么？》（第 28-29 页）一书中所写：“我们在此显然面临一些事件，它们的规律性展开是由一种与物理学的概率机制完全不同的机制所引导的。（…）我们必须准备好寻找一种新型的物理定律。（…）它只不过是量子理论原理的重演。”《简单的量子力学》解释了量子理论原理，该原理在完整的量子世界所铸造的语境“夹克”中得到展现（quanta.pdf 第 6 页）。这是赋予量子世界现实地位的唯一方法，“刚好处于可能性和现实之间的中间”（维尔纳·海森堡）。这同样适用于引力场的现实：“人们不可能想象，引力场是一种‘现实’，也是一种‘虚构’。” （阿尔伯特·爱因斯坦，《自然科学》第 48 卷（1918 年）第 697-702 页，第 700 页。）在这两种情况下，我们都面临着一种准局部现实形式（canvas.pdf 第 8 页）：没有“局部引力能量-动量”（MTW 第 467 页），也没有来自完整量子世界的局部量子“外壳”。共同点是准局部 4+ 0 D 时空，由时间之箭驱动：全局思考，局部行动（waves.pdf）。很简单，不是吗？
无标题
电磁波是所有等离子体（实验室聚变等离子体或天体物理等离子体）的固有组成部分。研究电磁波特性的传统方法依赖于适合在当今经典计算机上实现的麦克斯韦方程的离散化。传统方法对于量子计算实现并不有效——量子计算是一种未来的计算资源，它提供了极快的速度和显著降低计算成本的诱人可能性。本文讨论了与在量子计算机上实现麦克斯韦方程相关的两个主题。第一个主题是制定麦克斯韦方程的量子薛定谔表示，用于在冷、非均匀和磁化等离子体中传播波。这种表示允许幺正、能量守恒、演化，并且很方便地适用于量子计算机的适当离散化。借助这些结果，第二个主题是开发一系列幺正算子，这些算子构成了量子比特格子算法 (QLA) 的基础。 QLA 适用于量子计算机，可在现有的经典计算机上实施和测试，以保证准确性以及计算时间随可用处理器数量的缩放。为了说明麦克斯韦方程的 QLA，我们给出了电磁波包在空间中局部非色散介电介质中传播和散射的时间演化全波模拟结果。
![b"其中 | z \xe2\x9f\xa9 = D ( z ) | 0 \xe2\x9f\xa9 是一个与真空态 | 0 \xe2\x9f\xa9 相关的相干态，通过位移算子 D ( z ) = exp \xe2\x88\x92 za \xe2\x80\xa0 \xe2\x88\x92 \xc2\xaf za 表示 Heisenberg\xe2\x80\x93Weyl 代数 [ a , a \xe2\x80\xa0 ] = 1 [ 6 ]。我们注意到，该提议看似简单，但代价是“字母”的非正交性，即 tr ( \xcf\x81 0 \xcf\x81 1 ) \xcc\xb8 = 0，导致它们的可区分性受到限制。由于相干态不需要非线性介质来产生，因此与早期利用压缩态 [ 7 ] 且要求“硬”非线性相比，使用相干态似乎更具优势 [ 3 ]。然而，实验技术的最新进展可能会扭转这一趋势，至少在超越标准相干态变得有利的情况下。以薛定谔猫态作为正交字母表状态的候选者为例 [ 1 ]。这项研究的目的是给出一个由 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态组成的字母表候选者的例子 [ 8 ]。我们分析了与配备了克尔介质典型的多项式非线性的振荡器相关的 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 状态的二元通信。已经针对各种量子系统研究了 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态：单模”](/simg/2\2f4fca7a9ebfa5cb60fe7de58e772a96f031e18a.webp)
b"其中 | z \xe2\x9f\xa9 = D ( z ) | 0 \xe2\x9f\xa9 是一个与真空态 | 0 \xe2\x9f\xa9 相关的相干态，通过位移算子 D ( z ) = exp \xe2\x88\x92 za \xe2\x80\xa0 \xe2\x88\x92 \xc2\xaf za 表示 Heisenberg\xe2\x80\x93Weyl 代数 [ a , a \xe2\x80\xa0 ] = 1 [ 6 ]。我们注意到，该提议看似简单，但代价是“字母”的非正交性，即 tr ( \xcf\x81 0 \xcf\x81 1 ) \xcc\xb8 = 0，导致它们的可区分性受到限制。由于相干态不需要非线性介质来产生，因此与早期利用压缩态 [ 7 ] 且要求“硬”非线性相比，使用相干态似乎更具优势 [ 3 ]。然而，实验技术的最新进展可能会扭转这一趋势，至少在超越标准相干态变得有利的情况下。以薛定谔猫态作为正交字母表状态的候选者为例 [ 1 ]。这项研究的目的是给出一个由 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态组成的字母表候选者的例子 [ 8 ]。我们分析了与配备了克尔介质典型的多项式非线性的振荡器相关的 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 状态的二元通信。已经针对各种量子系统研究了 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态：单模”
b"其中 | z \xe2\x9f\xa9 = D ( z ) | 0 \xe2\x9f\xa9 是一个与真空态 | 0 \xe2\x9f\xa9 相关的相干态，通过位移算子 D ( z ) = exp \xe2\x88\x92 za \xe2\x80\xa0 \xe2\x88\x92 \xc2\xaf za 表示 Heisenberg\xe2\x80\x93Weyl 代数 [ a , a \xe2\x80\xa0 ] = 1 [ 6 ]。我们注意到，该提议看似简单，但代价是“字母”的非正交性，即 tr ( \xcf\x81 0 \xcf\x81 1 ) \xcc\xb8 = 0，导致它们的可区分性受到限制。由于相干态不需要非线性介质来产生，因此与早期利用压缩态 [ 7 ] 且要求“硬”非线性相比，使用相干态似乎更具优势 [ 3 ]。然而，实验技术的最新进展可能会扭转这一趋势，至少在超越标准相干态变得有利的情况下。以薛定谔猫态作为正交字母表状态的候选者为例 [ 1 ]。这项研究的目的是给出一个由 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态组成的字母表候选者的例子 [ 8 ]。我们分析了与配备了克尔介质典型的多项式非线性的振荡器相关的 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 状态的二元通信。已经针对各种量子系统研究了 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态：单模”