材料中的费米能通常由电荷中性决定。只要材料是纯净的并且完全符合化学计量,就可以实现电荷中性。如果添加掺杂剂或材料变为非化学计量,则会产生电荷。阴离子位点的非化学计量取决于气体气氛。样品处理过程中的阳离子非化学计量可能是由于物种的挥发性或固体溶液形成过程中的不同溶解度造成的。无论如何,目标相的合成都依赖于材料补偿其加工过程中产生的电荷的能力。例如,可以通过在价带或导带中添加电子电荷来建立电荷中性。这并不总是可能的,例如在绝缘体中。在氧化物的情况下,材料可以与周围大气交换氧气。在
相互作用诱导的拓扑系统吸引了对其异国情调的概述,而不是拓扑绝缘子的单粒子图片。尤其是,强相关和有限掺杂之间的相互作用会导致破坏翻译对称性的非均匀溶液。在这项工作中,我们报告了在相互作用引起的Chern绝缘子中的拓扑条纹状态的外观。与非血管学系统中的类似条纹相反,在这里,我们观察到手性边缘状态在域壁顶上的外观。此外,我们通过分析抽水方案中量化的域的量化电荷来表征它们的拓扑性质。最后,我们专注于与观察到光学晶格中超电原子的最先进的量子模拟器相关的方面。特别是,我们提出了一种绝热状态制备方案和系统在实际空间中拓扑的检测方案。
规范场论是高能物理 (HEP) 领域的基础理论,在解决量子色动力学、电弱统一、希格斯机制甚至超标准模型物理等若干关键问题中发挥着至关重要的作用。在时空格子上离散化规范场论可得到格子场论,该理论能够对无法解析求解的复杂物理系统进行强大的数值模拟。因此,人们在开发经典硬件和算法方面取得了巨大进步,其中马尔可夫链蒙特卡罗 (MCMC) 技术是最受欢迎的技术之一。尽管经典数值方法取得了巨大成功,但由于所谓的符号问题,一些问题在某些重要参数范围内变得难以解决。最近的理论研究表明,可以通过利用量子算法来绕过这些障碍 [1,2]。例如,已经开发出几种针对 (1+1)、(2+1) 和 (3+1) 维规范场论的资源高效量子算法 [3-10]。然而,到目前为止,仅使用目前可用的噪声中型量子 (NISQ) 设备 [17] 对 (1+1) [11-15] 和 (2+1) [16] 的情况进行了原理验证演示。要实现使用量子计算机计算 (3+1) 维现象的宏伟目标,需要在量子硬件和控制方案上做出重大改进。由费米实验室领导的超导量子材料与系统 (SQMS) 中心致力于在量子计算和传感领域带来变革性进步。其核心目标是解决当前量子设备固有的退相干挑战,为增强型量子处理器和传感器铺平道路。该计划的核心是在 SQMS 中心内开发基于三维 (3D) 超导腔的数字量子计算系统,旨在解决重要的 HEP 问题。这些系统利用最初为加速器物理设计的 3D 超导射频 (SRF) 腔,与传统的 2D 超导设备相比具有明显的优势。首先,3D 腔的基本模式拥有超过两秒的寿命,使其非常适合存储和操纵量子信息 [18]。其次,高效的控制和读出方案显着降低了低温和室温硬件开销。最后,对大型希尔伯特空间的固有访问提供了直接编码“qudits”的潜力,与传统的两级(量子位)编码相比,在模拟中具有优势 [19]。本过程安排如下。在第 2 节中,我们简要回顾了超导电路,特别是用于 transmon 量子位的电路量子电动力学 (cQED) 架构。在第 3 节中,我们介绍了 3D SRF 量子计算系统,并在第 4 节中讨论了最近的实验进展,最后在第 5 部分进行总结性发言。
在本论文中,将理论和变异方法应用于强烈相互作用的超低原子气和原子薄的半导体的几个和多体问题。在颗粒的强烈相互作用的混合物中,研究了一种物种对另一种物种的恢复效应,以研究不同的准颗粒形成与与此类颗粒外观相关的相关量子相之间的竞争。追溯到费米极化物问题,在该问题中,杂质与费米子颗粒的浴相互作用,本论文中介绍的大部分工作可以理解在分子状态之间的过渡的背景下,在分子状态之间过渡,在该状态下,沐浴粒子与杂质的杂物紧密地结合了杂物,以及由Quassipartile构成的Quasiparticle,以及由诸如沐浴的衣服饰演的,由沐浴式的服装。由于这些准颗粒之间的能量差距很小,因此在费米极化物问题中获得的见解以研究Fermi-Fermi和Bose-Fermi混合物的相图。首先,使用功能重归其化组(FRG)研究了二维和三维玻色纤维FERMI混合物的相图。三体相关性,该方法适合治疗玻色子和费米子的有限密度种群以研究分子相。同时分析了实验数据,以表征三维玻色纤维纤维混合物中遇到的超流体到正常过渡。使用自洽,频率和动量分辨的FRG AP-PRACH用于预测过渡点。然后,将这种FRG方法改进,利用其分析结构,以使用精确的分析延续以降低的计算成本以任意复杂频率获得绿色函数。这用于研究低洼激发态的动量依赖性衰减速率,并对拉姆西和拉曼测量进行了预测。一种随机变异方法用于研究少数身体问题的结合状态形成。前体,我们发现有限的相互作用范围以及构造可以极大地增强与超级流动p -Wave -Wave配对相关的三聚体的形成。最后,在强烈耦合的玻色纤维混合物的研究中获得的见解被杠杆化,以研究过渡金属二分法生成层的二维侵蚀性中的超导性。在这里,研究了bose-fermi混合物的强耦合物理,研究了玻色子诱导的相关性,以作为诱导/增强与较高临界温度的超级流体配对的手段。
最近,其中一位作者引入了一种新的方法来研究多项式的不可约性,为ℓ2z d上的形式-Δ + V的周期性操作员获得了几个新结果。在这种情况下,刘证明,对于d = 2,费米品种在每个能级λ不可还原,除了平均能量水平。他还证明,当d≥3时,费米品种对于每个级别的λ不可还原[22]。特别是对于此类操作员,因此,Bloch品种在任意维度[22]中是不可还原的。[22]中的结果提供了关于离散设置中费米和Bloch品种不可约性的猜想的完整证明,如许多文章[3,4,10,13,16,18]中所述。
b'Inatruction fermi液体范式(1,2)是现代冷凝物质理论的基石之一,提供了多体系统的有效描述,其基本激发是弱相互作用的费米金准式晶粒。费米液体的理论提供了理解为什么金属中的传导电子基本上是非相互作用的颗粒。费米液体可以以纵向密度振荡的形式支持集体模式,这些振荡与经典流体中的声音类似。它们的传播取决于该模式的角频率\ xcf \ x89是否高于或低于粒子间碰撞速率(3)\ xcf \ x84 1 coll。液体3他是一种中性的费米液体,是第一个从第一个声音模式(\ xcf \ XCF \ x89 \ xcf \ xcf \ x84 1 coll,即在流体动态状态)到零1 col(\ xcf xcf xcf xcf xcf xcf)(\ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ x,观察到Coll,即,在无碰撞状态中)(4)。在具有远距离库仑相互作用的电子费米液体中,其中电子电子(EE)散射时间\ xcf \ x84 EE起着\ xcf \ x84 coll的作用,第一,零声折叠到Plasmon模式(5)。在这种模式下,从'
中微子是一种亚原子粒子,是粒子王国中最难捉摸的粒子之一。费米实验室是美国研究中微子的顶级实验室,并主持深层地下中微子实验,这是一项旨在揭开这些粒子之谜的国际旗舰实验,汇集了来自 30 多个国家的科学家。在费米实验室,研究人员正在使用人工智能并开发最先进的方法来检测和研究自然界最神秘的粒子,包括加快实验工作流程和增强事件重建。
复杂的编码方案,例如正交相移键合和正交振幅调制,由于其较高的频谱效率而被广泛用于宽带无线通信系统中[1,2,3,4]。在这些方案中,正交混合器是向下转换接收到的信号(i)和正交相(q)中间频率(if)信号的关键元素。使用半导体设备[5,6,7,7,8,9]制造此类接收器电路,预计当载体频率较高时,例如在Terahertz(THZ)波范围内,由于在半导体底物上制造的平面波导在thz-Wave范围内变得相当损失和分配。一个基于半导体的设备还需要接线或翻转芯片键[6,13],通常用石英底物制造的波导耦合器,这些连接可能会导致反射和/或损失高频
模拟多体费米子系统的特性是材料科学、量子化学和粒子物理学领域一项突出的计算挑战。尽管基于量子比特的量子计算机可能比传统设备更有效地解决这一问题,但编码非局部费米子统计数据会引入所需资源的开销,从而限制其在近期架构中的适用性。在这项工作中,我们提出了一种费米子量子处理器,其中费米子模型在费米子寄存器中局部编码,并使用费米子门以硬件高效的方式进行模拟。我们特别考虑了可编程镊子阵列中的费米子原子,并开发了不同的协议来实现非局部门,从而在硬件级别保证费米统计数据。我们使用这个门集以及里德堡介导的相互作用门,为数字和变分量子模拟算法找到有效的电路分解,这里以分子能量估计为例进行说明。最后,我们考虑一种组合费米子量子比特架构,其中利用原子的运动自由度和内部自由度来有效地实现量子相位估计以及模拟格点规范理论动力学。