1. 引言 近年来,全球范围内对量子计算机的科学研究和金融投资急剧增加,量子计算机在理论上可以比任何传统计算系统更快地解决特定问题,而传统计算系统无法做到这一点。随着科学技术的进步,人们发明了新的方法来更新当前的技术和计算系统,从而实现技术突破。从 1832 年查尔斯·巴贝奇 (Charles Babbage) 的思想结晶到 1941 年德国工程师康拉德·楚泽 (Konrad Zuse) 发明的第一台可编程计算机,计算机领域多年来取得了显著的进步。虽然现代计算机比早期的计算机速度更快、更紧凑,但它们的根本原理仍然是相同的,即操纵和解释二进制位的编码,将其转化为对人类有用的计算结果。然而,1900 年,尼尔斯·玻尔 (Niels Bohr) 和马克斯·普朗克 (Max Planck) 提出了量子理论,该理论将彻底改变计算世界并催生量子计算。量子计算是一个多学科领域,它利用量子力学原理来解决传统计算机难以处理的问题。量子计算机和传统计算机的主要区别在于它们的基本运行方式——量子计算机利用量子力学原理有效地解决问题,而传统计算机则依靠经典物理学原理来处理信息。量子计算机使用量子比特(经典比特的量子对应物)来运行,并且遵循与使用二进制系统的传统计算机不同的规则集。与仅表示 0 或 1 的传统比特不同,量子比特可以存在于状态叠加中,从而允许并行处理和复杂计算。量子计算机的存在不仅会成倍地加快计算速度,而且还将使我们能够以更高的准确度和精度更好地理解基本量子现象。所有这些都使量子计算机能够彻底改变信息处理,因为它们能够解决传统计算机无法在多项式时间内解决的问题,例如加密、整数分解和优化。
量子力学是物理学最基础的领域,20 世纪的大多数发现和发明都源自该领域,在 21 世纪仍发挥着重要作用。量子力学的基础形成于 1900 年至 1930 年之间(普朗克,1943 年;玻尔,1922 年;布罗意,1929 年;海森堡,1933 年;薛定谔,1933 年;狄拉克,1933 年;爱因斯坦,1923 年)。众所周知,每个原子的结构都是由量子力学决定的。量子力学的引入使得人们能够理解宇宙的基本定律,具有重大的经济意义。正如伟大的物理学家保罗·狄拉克在 1929 年所说,原则上,化学可以用量子力学理论来解释。事实上,所有化学和材料科学课程以及物理课程都包含量子力学。物理学传统上启发了其他科学研究领域,并为该领域的进步做出了重大贡献。1950 年至 1960 年间,分子生物学的诞生表明量子力学和物理学(Schrödinger,1944 年;Davies,2008 年)。这启发了生物学家弗朗西斯·克里克、詹姆斯·沃森和莫里斯·HF·威尔金斯利用这些定律发现 DNA(Crick,1962 年;Walt,1962 年;Wilkins,1962 年),以及生物物理学家马克斯·德尔布吕克、阿尔弗雷德·D·赫尔希和萨尔瓦多·E·卢里亚发现与病毒的复制机制和遗传结构相关的内容(Delbrück,1969 年;Hershey,1969 年;Luria,1969 年)。量子力学对于设计固态设备(如晶体管,作为任何电子设备和计算机的构建块)是必不可少的。在量子力学和相对论出现之前,仅使用经典物理学是无法对半导体或任何材料进行合理理解的。所谓的量子电动力学描述了激光和光与物质的相互作用,这归功于量子电动力学的基本工作(Schwinger,1965 年;Feynman,1965 年;Tomonaga,1966 年)。基本粒子物理学
摘要。2014 年,在丹麦技术大学国家空间研究所 (DTU-Space) 的技术支持下,使用陆地重力、航空重力、海洋卫星测高和 GOCE 任务第 5 版的最新卫星重力数据,为菲律宾计算了一个初步的大地水准面模型,即菲律宾大地水准面模型 2014 (PGM2014)。计算过程中使用的数字地形模型基于 15 英寸 SRTM 数据。该模型在全球垂直参考系统中计算,然后拟合到 ITRF GNSS/水准测量并用 0.50m 的 RMS 值进行验证。2016 年,使用重新处理和加密的陆地重力数据(从 1261 个点到 2214 个点),将 PGM2014 重新计算为 PGM2016。重新处理的重力数据和 GNSS/水准测量(RMS = 0.040m)中可以看到显著的改进。 2017 年至 2020 年期间,将进一步将城镇中的陆地重力密度增加到 41,000 个点,以完善大地水准面。随着新重力数据的出现,将对新版本的大地水准面进行重新计算。DTU-Space 和哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所开发的 FORTRAN 程序的 GRAVSOFT 系统用于计算菲律宾大地水准面。简介点的垂直坐标(即高度)指的是称为垂直基准的坐标表面。垂直基准的通用选择是大地水准面 - 正高和动态高度的参考表面(Vanicek,1991 年)。它是一个等位水平
生物医学工程学院的本科课程的详细概述1 - 学期I PHY 123:波浪和振荡,光学和热物理学3个学分,3个小时/周的波浪和振荡:简单的谐波振荡器,总能量,总能量,总能量,平均和谐型系统的差异方程两个身体振荡,质量减少,振荡,强迫振荡,共振;渐进波,固定波,组和相速度的波浪,功率和强度。光学:图像缺陷:球形像差,散光,昏迷,失真,曲率,色差。光理论;光线的干扰:Young的双缝实验,边缘的位移及其用途,菲涅尔双晶池,干扰薄膜的干扰,牛顿的环,干涉仪;光的衍射:菲涅尔和弗劳恩霍夫衍射,单缝衍射,圆形光圈的衍射,光学仪器的分辨能力,双裂和N裂缝的衍射,衍射,衍射光栅;极化:极化光的生产和分析,Brewster定律,MALUS定律,双重折射,Nicol Prism,光活性,偏光仪。Chem 125:有机和无机化学3个学分,3小时的原子结构:光,光和其他形式的电磁辐射的粒子和波质性质,原子光谱,原子光谱,BOHR模型,量子数,原子轨道;周期表:元素周期表,原子半径,电离能,电子亲和力,电负性。氧化和还原反应的基本概念。热物理学:温度测量原理:铂电温度计,热电温度计,高温计; Kinetic theory of gases, Maxwell's distribution of molecular speeds, Mean free path, Equipartition of energy, Brownian motion, van der Waal's equation of state, First Law of Thermodynamics and its application, Reversible and irreversible processes, Second Law of thermodynamics, Carnot cycle, Efficiency of heat engines, Carnot's theorem, Entropy and disorder, Thermodynamic functions, Maxwell relations, Clausius- Clapeyron方程,吉布斯相规,热力学第三定律。化学键合:不同类型的键合,共价键的细节,价键理论(VBT),分子几何形状,价壳电子对抑制(VSEPR)理论,轨道,分子轨道理论(MOT)的杂交。
基础量子力学(BQM):11. 在量子力学的背景下解释算子、状态、特征值和特征函数这些术语(首先针对双态系统,然后扩展到具有连续特征值的系统),并确定物理量的期望值和不确定性。12. 确定给定势阱(例如无限势阱和屏障)中粒子的波函数,并列举其在技术中的应用示例(例如量子点显示器、存储设备)。13. 使用特征函数的正交性并对叠加中的量子系统进行基本分析。14. 讨论量子现象(例如量子叠加、波函数坍缩、量子隧穿和海森堡不确定性原理),并解释它们与我们对现实的感知的冲突。15. 使用氢原子的量子数:n、l、m 确定相应的特征函数(来自给定的表格)并解决相关的简单问题。课程内容 基础(FND) 波的性质 光速 叠加、衍射和干涉 原子和亚原子粒子 狭义相对论(SR) 参考系和伽利略变换 狭义相对论和洛伦兹变换的假设 长度收缩和时间膨胀 闵可夫斯基时空图 解决悖论 相对论动量、动能和能量 基础核物理(BNP) 放射性粒子(𝛼,𝛽 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑙𝑒𝑠 𝑎𝑛𝑑 𝛾−𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛) 核裂变和聚变 放射性 质能当量 医学应用和剂量 量子物理(QP) 黑体辐射物理量的量化光电效应康普顿散射和波长对的产生/湮没双缝实验戴维森-杰默实验波粒二象性氢原子(玻尔模型和原子光谱)基础量子力学(BQM)特征值、特征函数和算子两能级系统薛定谔方程和波函数概率(密度)无限和有限势阱(盒子中的粒子)量子谐振子势垒/台阶期望值和不确定性
1 Boulègue, M. (2021),“神话 04:‘俄罗斯与西方没有冲突’”,载于 Allan, D.、Bohr, A.、Boulègue, M.、Giles, K.、Gould-Davies, N.、Hanson, P.、Lough, J.、Lutsevych, O.、Mallinson, K.、Marin, A.、Nixey, J.、Noble, B.、Petrov, N.、Schulmann, E.、Sherr, J.、Wolczuk, K. 和 Wood, A.(2021),关于俄罗斯的辩论中的神话和误解:它们如何影响西方政策以及可以做些什么,研究论文,伦敦:皇家国际事务研究所,https://www.chathamhouse.org/2021/05/myths-and-misconceptions-debate-russia/ myth-04-russia-not-conflict-west(2021 年 6 月 30 日访问)。2 Zysk, K. (2020),“俄罗斯的国防创新和第四次工业革命”,《战略研究杂志》,44(4):doi:10.1080/01402390.2020.1856090(2021 年 6 月 30 日访问)。3 Bērziņš, J.(2020),“新一代战争的理论与实践:以乌克兰和叙利亚为例”,《斯拉夫军事研究杂志》,33(3):第 355–80 页。355–80,doi:10.1080/13518046.2020.1824109(2021 年 6 月 30 日访问)。4 Connolly, R. 和 Boulègue, M. (2018),俄罗斯新国家军备计划:对 2027 年俄罗斯武装部队和军事能力的影响,研究论文,伦敦:皇家国际事务研究所,https://www.chathamhouse.org/sites/default/files/publications/research/2018-05-10-russia-state-armam ent-programme-connolly-boulegue-final.pdf(2021 年 6 月 30 日访问)。5 Giles, K. (2017),《评估俄罗斯重组和重新武装的军队》,白皮书,华盛顿特区:卡内基国际和平基金会,https://carnegieendowment.org/2017/05/03/ assessing-russia-s-reorganized-and-rearmed-military-pub-69853(2021 年 6 月 30 日访问)。6 有关区别,请参阅 Gorenburg, D. (2017),“现代意味着什么?”,俄罗斯国防政策,2017 年 11 月 18 日,https://russiandefpolicy.com/2017/11/18/what-does-modern-mean(2021 年 6 月 30 日访问)。7 Westerlund, F.、Oxenstierna, S.、Persson, G.、Kjellén, J.、Dahlqvist, N.、Norberg, J.、Goliath, M.、Hedenskog, J.、Malmlöf, T. 和 Engvall, J.(2019),十年视角下的俄罗斯军事能力,斯德哥尔摩:瑞典国防研究局 (FOI),https://www.foi.se/en/foi/reports/report-summary.html?reportNo=FOI-R-- 4758--SE(6 月 30 日访问)2021)。
直到 1924 年,原子过程中能量守恒定律的严格有效性才受到严重质疑。当时,为了解决当时存在的光的波动性和粒子性之间的严重冲突,玻尔、克拉默斯和斯莱特提出了一个否定该定律的理论。该理论(我们将其称为 BKS 理论)假定,原子系统在激发态下会持续发射辐射场,而不是仅在系统跃迁到较低能量状态时才发射。如果辐射频率合适,落在第二个原子上的辐射场会使其有可能跃迁到更高能量状态。该理论认为第二个原子跃迁到更高能量状态和第一个原子跃迁到较低能量状态之间不存在巧合,但除了这个巧合问题之外,它得出的结果与其他辐射理论的结果一致。因此,新理论不保证单个原子过程的能量守恒,但当大量原子过程发生时,它保证了统计守恒。新理论提出后不久,Bothe 和 Geiger 以及 Compton 和 Simons 就用实验检验了其关于电子散射辐射的预测。两种情况下的结果都不利于新理论,并支持能量守恒。此后不久,海森堡和薛定谔发现了新的量子力学,并发展了这种理论,以便在不背离能量守恒的情况下摆脱波与粒子冲突的困境。因此,人们发现 BKS 理论与实验不一致,不再需要理论考虑,因此被抛弃了。R. Shankland 最近的一些实验工作改变了这种情况。Shankland 的实验以十年技术发展带来的更高精确度进行,他的结果与早期实验者的结果不一致。相反,他们不同意能量守恒定律,并要求他们的解释符合 BKS 理论。因此,物理学现在面临着必须做出重大改变的前景。
1。理解波浪和电磁波的现象。2。了解量子力学的原理。3。将量子机械思想应用于亚原子域。4。感谢激光及其类型的基本原理。5。使用光电设备设计典型的光纤通信系统。模块:1波概论7小时的波 - 在弦上 - 弦上的波动方程(派生) - 谐波波 - 在边界处波的反射和波传输 - 站立波及其特征征的波 - 带分散的波 - 波的叠加 - 波和傅立叶方法(定性) - 波数据 - 波数据 - 波数据 - 相位velocity and opep velocity and ofers velocity and ofers velocity and ofers velocity and ofers velocity and ofers velocity and velocity。模块:2电磁波7小时的差异 - 梯度和卷曲 - 表面和体积积分 - 麦克斯韦方程(定性) - 电流密度的连续性方程 - 自由空间中的电流电流 - 电磁波方程 - 自由空间中的平面电波 - 自由空间 - Hertz的实验。Module:3 Elements of quantum mechanics 7 hours Need for Quantum Mechanics: Idea of Quantization (Planck and Einstein) - Compton effect (Qualitative) – de Broglie hypothesis - justification of Bohr postulate - Davisson-Germer experiment - Wave function and probability interpretation - Heisenberg uncertainty principle - Gedanken experiment (Heisenberg's microscope) - Schrödinger wave等式(时间依赖和时间独立)。纤维在医学中的应用 - 内窥镜检查。模块:4量子力学的应用6小时的特征值和限制在一维盒中的粒子的特征功能 - 纳米物理学的基础 - 量子约束和纳米结构 - 隧道效应(定性)和扫描隧道显微镜。模块:5个激光器6小时激光特性 - 空间和时间相干性 - 爱因斯坦系数及其意义 - 人口反演 - 两个,三个和四个级别的系统 - 泵送方案 - 阈值增益系数 - 激光的组件 - 激光器-He -Ne,ND:YAG和COR 2 LASERS和2 LASERS和他们的发动机应用。模块:6光纤中EM波的传播5小时5小时的光纤通信系统简介 - 通过光纤传播 - 接受角度 - 数值孔径 - V -参数 - 纤维类型 - 衰减 - 分散性 - 实现 - 内模态和插入室。Module:7 Optoelectronic devices 5 hours Introduction to semiconductors - direct and indirect bandgap – p-n junction, Sources: LED and laser diode, Photodetectors: PN and PIN Module:8 Contemporary Topics 2 hours Guest lectures from Industry and, Research and Development Organisations Total Lecture hours: 45 hours
晶体材料、石榴石或掺杂稀土的顺磁玻璃,因此不适合大面积和体积成像。[4] 氮空位 (NV) 中心对磁场具有高灵敏度(单个 NV 中心的灵敏度约为 1 nT Hz −1/2 量级),[5] 但 NV 的光学截面较弱,需要高分辨率检测其发射波长,并且校准困难。[6] 磁成像应用将受益于生物相容性材料(如分子或纳米颗粒)内更强的光磁相互作用,这些材料可以直接掺入样品或生物测定中。[7] 理想情况下,用于磁成像的纳米材料还能够进行高分辨率成像和在高光子通量下操作,甚至可能在微激光器中实现,其明亮的发射和高光谱灵敏度为以细胞分辨率监测各种生理参数创造了新的机会。 [8] 荧光或电致发光材料中的新光磁效应可用于调制激光,甚至可能在光调制器中找到新的应用,而光调制器目前依赖于弱热效应或电光效应。鸟类对地球磁场敏感性的解释为传统磁光材料提供了一种替代品。最近的研究表明,鸟类能够利用其视网膜中电子相互作用的磁敏感性来适应地球磁场。[9,10] 鸟类视网膜中蛋白质的光激发会产生自由基(不成对电子)中间态,然后这些中间态与自旋为 1 的激子(电子-空穴对)相互作用,后者也称为三重态激子。为了解这些相互作用的磁依赖性基础,考虑一个不对称分子,对于该分子,即使在没有磁场的情况下,自旋为 1 的激子的三个三重态也会在能量上分裂。通常,在没有显著的自旋轨道耦合的情况下,这种零场分裂小于约 10 μ eV。[11] 因此,一个数量级为 10 μ eV μ B − 1 ( ≈ 0.2 T) 的外部磁场(其中 μ B 是玻尔磁子)可以通过塞曼效应重新排序三重态,从而调节它们在自旋相关相互作用中的参与。对于没有零场分裂的未配对电子,磁场灵敏度通常更高。因此,三重态-三重态和三重态-电荷相互作用都可以经历磁场调制。鉴于其
6。以下哪项具有更多的惯性:(a)橡胶球和相同大小的石头?(b)自行车和火车?(c)五卢比硬币和一枚单卢比硬币?7。子弹以360 m/s的速度撞击一块软木。子弹的质量为2.0 g。子弹穿透10厘米后,子弹安息。(a)找到木材施加的平均去速度限制力。(b)找到子弹休息的时间。8。(a)证明,如果地球吸引了两个物体以相同的力与地球中心相同的距离放置在相同的距离处,那么它们的质量将相同。(b)在数学上以地球和地球半径的质量来表达由于重力引起的加速度。(c)为什么G称为通用常数?9。质量为12公斤的对象在地面上方的一定高度。如果对象的势能为480 J,请找到对象相对于地面的高度。给出,g = 10 m s -2。10。地球半径为6370公里,火星的半径为3400 km。如果一个物体在地球上重200 n,则其在火星上的重量将是多少。火星的质量为0.11。化学1。写任何两个观察结果,这些观察支持原子可分开的事实。2。为什么卢瑟福在他的α射线散射实验中选择金箔?3。钙和氩气的原子数分别为20和18,但这两个元素的质量数为40。4。5。这样的一对元素的名称是什么?为什么氦,霓虹灯和氩气具有零价?氢原子的半径及其核的比例为〜10 5。假设原子和核是球形的。(a)其大小的比率是多少?(b)如果原子是由地球're'= 6.4 x 10 6 m表示的,则估计细胞核的大小。6。卢瑟福的原子模型与汤姆森的原子模型不同?7。Bohr原子模型的假设是什么?8。一个元素X具有质量编号4和原子编号2。写入此元素的价值?9。35ciand 37ci的价值会不同吗?证明您的答案是合理的。10。元素的原子是否有可能具有一个电子,一个质子,没有中子?如果是这样,请命名元素。生物学在您的Port-Folio中完成这些作品。主题来自CBSE教学大纲中提到的“自然资源”一章。1。完成了港口 - 显示生态系统中不同养分周期的港口,并特别提及微生物的氮循环。2。在您的Port-Folio中写下不同的技术,以减轻城市地区所经历的巨大空气污染。3。构造流程图显示具有化学方程式的城市地区光化学烟雾的形成。4。列出了印度农田中使用的化学农药,并提及它们对生物系统的影响。