尽管它们的复杂性,但相互作用的系统仍负责各种有趣的现象,例如分数量子霍尔的效应[13,31,35],任何人的准颗粒的出现[12,23],多体定位[22]和量子多体scars [37]。这些现象中的许多现象都可以用少数新兴程度的自由元来描述。最简单的情况是相互作用的存在将系统转换为免费或几乎免费的系统的情况[24]。识别自由度的自由度可以用很少的参数来实现系统的效率描述,而这些参数仅在其大小上多个多种多样地生长。此外,相互作用系统中自由的出现决定了它们的热特性,淬灭的弹道/不同传播以及其准粒子激发的性质[24]。出乎意料的是,即使它们似乎具有强烈的相互作用,它们在热力学极限[15]中的表现几乎是自由的[15],例如横向和纵向线[36]或XYZ模型[17]。
我们根据一个参数计算纯态下通用多体费米子系统的量子费歇尔信息。我们讨论了参数印在基态、状态系数或两者中的情况。在系数的参数依赖性来自哈密顿量演化的情况下,我们推导出一个特别简单的量子费歇尔信息表达式。我们将我们的发现应用于量子霍尔效应,并评估与有效哈密顿量基态系统磁场最佳测量相关的量子费歇尔信息。泡利原理强制占据高动量电子态导致灵敏度的“超海森堡”缩放,其幂律取决于传感器的几何形状。
如前所述,熵产生(表征热力学过程的不可逆性的关键数量)与系统自由度及其热环境之间的相关程度的产生有关。这就提出了一个问题,即这种相关性是否具有分类或量子性质,即,是否可以通过对相关自由度的局部测量来访问它们。我们通过考虑费米子和玻色症高斯系统来解决这个问题。我们表明,对于费米子,熵产生主要是量子的,这是由于均衡超选择规则限制了一组物理允许的测量值,从而显着限制了经典可访问的相关性的数量。相比之下,在骨髓系统中,可以通过高斯测量访问更多的相关性。特别是在低温下量子的贡献可能很重要,但在高温限制中,熵产生对应于纯粹的经典位置 - 摩托明相关性。我们的结果表明,在熵产生的显微镜公式中,费米子和骨系统之间存在着关于存在量子到古典跨性别的重要区别。他们还表明,即使在弱耦合极限中,熵产生也可能主要是由量子相关性引起的,该耦合极限在状态种群的经典速率方程方面以及在低粒子密度极限中的描述,其中玻色子的传输性能和费米子的运输特性将其转化为经典颗粒的粒子。
马约拉纳零模式 (MZM) 是拓扑保护量子计算硬件的有希望的候选者,然而它们的大规模使用可能需要量子纠错。马约拉纳表面码 (MSC) 已被提议实现这一目标。然而,许多 MSC 属性仍未得到探索。我们提出了一个统一的 MSC“扭曲缺陷”框架——编码量子信息的任意子类对象。我们表明,MSC 中的扭曲缺陷可以编码两倍于基于量子位的代码或其他 MSC 编码方案的拓扑保护信息量。这是因为扭曲同时编码了逻辑量子位和“逻辑 MZM”,后者增强了微观 MZM 可以提供的保护。我们解释了如何使用逻辑量子位和逻辑 MZM 执行通用计算,同时可能使用比其他 MSC 方案少得多的资源。所有 Clifford 门都可以通过编织扭曲缺陷在逻辑量子位上实现。我们介绍了基于格子手术的逻辑 MZM 和逻辑量子位计算技术,实现了 Clifford 门的效果,且时间开销为零。我们还表明,逻辑 MZM 可能会在足够低的准粒子中毒率下改善空间开销。最后,我们介绍了一种新颖的 MSC 横向门模拟,通过编织微观 MZM 实现小代码中的编码 Clifford 门。因此,MSC 扭曲缺陷为容错量子计算开辟了新途径。
腔QED实验是光子介导相互作用支持的物质非平衡阶段的天然宿主。在这项工作中,我们考虑了通过研究腔体光子作为动力学自由度而不是通过虚拟过程的相互作用的动态介体来对BCS超级流动性模型进行的腔QED模拟。,每当将腔频率与原子共鸣时,我们发现了淬灭后长时间相干性的增强。我们讨论这与非平衡超级流体的增强相当,并突出了与最近在固态量子光学元件中研究的类似现象的相似性。我们还通过在我们的分析中包括光子损失和不均匀耦合的影响,讨论实验中观察这种增强的谐振配对的条件。
我们研究了有限温度和边缘引起的对电荷和电流密度的影响,该电荷位于磁通量螺纹的2D锥形空间上。场算子在圆形边界上受约束,与圆锥形顶点,袋边界条件以及条件在术语前面的相反符号的条件约束。在二维空间中存在两个clifford代数的不相等表示,并为实现这些表示形式的两个字段提供了分析。圆形边界将锥形空间分为两部分,称为内部(I-)和外部(E-)区域。径向电流密度消失。对于一般的化学势情况,在两个区域中,电荷的预期值和方位角电流密度都明确分离。它们是磁通量的周期性功能和奇数功能,在磁通量和化学势的迹象的同时变化下。与文献中先前考虑的费米凝结物的重要差异是,当观测点趋于边界时,平均电荷和当前密度在极限中是有限的。在电子区域中,所有旋转模式都是规则的,总电荷和电流密度是磁通量的连续功能。在I区中,相应的期望值是在磁通量与通量量子之比的半数值下不连续的。这些不连续性来自I区中不规则模式的贡献。2D费米子模型,在奇偶校验和时间反向转换下(在没有磁场的情况下)结合了两个旋转磁场,意识到克利福德代数的不相等表示。讨论了这些模型中的总电荷和当前密度,以针对单独字段的边界条件的不同组合进行讨论。在2D Dirac模型描述的石墨锥中讨论了电子子系统的应用。
光子量子信息处理是量子技术的主要平台之一 1 – 5,它主要依靠光量子干涉来产生不可或缺的有效光子 - 光子相互作用。然而,由于光子的玻色子性质 7 和传统酉光学元件的受限相位响应 8、9,这种有效的相互作用从根本上局限于聚束 6。在这里,我们提出并通过实验证明了非酉超表面实现的光量子干涉的新自由度。由于独特的各向异性相位响应产生了两个极端的本征操作,我们展示了对两个单光子有效相互作用的动态和连续控制,使得它们表现出玻色子聚束、费米子反聚束或任意中间行为,超出了它们固有的玻色子性质。这种量子操作为基础的量子光物质相互作用和用于量子通信、量子模拟和量子计算的创新光子量子装置打开了大门。超材料是一种具有亚波长元素的结构化材料,可以实现自然界中无法找到的波响应。通过定制超材料,人们已经展示了诸如负折射率、亚衍射成像和隐形斗篷等前所未有的特性 10 – 13 。超表面(二维超材料)使我们能够利用平面光学任意定制经典光的波前和传播 14 – 18 。同时,光子是极好的量子信息载体,因为它们具有长相干时间、室温稳定性、易于操纵和光速信号传输。使用单光子源、分束器、移相器和单光子探测器的量子光子学一直是量子计算、量子模拟和量子通信的主要平台之一 1 – 5 。因此,将超材料无与伦比的光控制与量子光学相结合,可以带来量子信息应用的全新可能性 19 – 22 。光子量子信息处理应用(如线性光学量子计算 1 、玻色子采样 23、24、量子行走 25 和量子通信 26)的核心操作单元是量子双光子干涉 (QTPI)。分束器是此量子操作的关键元素。当两个无法区分的单光子同时到达 50:50 分束器的两个输入端口时,QTPI 表现为洪-欧-曼德尔 (HOM) 效应 6 。在原始的 HOM 实验中,两个光子总是聚集在一起,并以相同的输出离开分束器
摘要:这项研究研究了波特兰水泥粘贴的水合,微结构,自动收缩率,电阻率和机械性能与PEG-PPG Triblock共聚物进行了不同的分子量。使用VICAT测试和等温量热法检查了包括设定时间和水合热量在内的幼年特性。分别使用热重分析(TGA)和氮吸附分析了水合产物和孔径分布。使用压缩强度测试和电化学阻抗光谱(EIS)评估了机械性能和电阻率。表明,由于共聚物在共聚物的分子结构中存在疏水块(PPG),因此添加共聚物会降低水泥糊孔溶液的表面张力。在对照糊中的设定时间和水合热以及与共聚物修饰的粘贴相对相似。结果表明,共聚物能够减少糊状物中的自体收缩,这主要是由于孔隙溶液溶液表面张力的降低。TGA显示与共聚物修饰的糊剂的水合度略有增加。在与共聚物修饰的糊状物中降低了抗压强度,该粘贴量显示出空气量增加的共聚物。添加共聚物不会影响糊状物的电阻率,除非有大量的空气空隙(充当电绝缘体)。
fermions的合理量子信息理论必须尊重平价超级选择规则,以遵守相对论和无信号原则的特殊理论。该规则限制了任何量子状态在偶数和奇数式典型状态之间具有叠加的可能性。因此,它表征了一组物理允许的费米子量子状态。在这里,我们将物理允许的量子操作介绍了与奇偶校验超级选择规则一致的量子操作,该操作将允许的费米子状态映射到自身上。我们首先引入了费米金国家的统一和投射测量操作。我们将形式主义进一步扩展到一般量子操作,以STINESPRING膨胀,操作员-AM表示形式和公理性完全阳性跟踪的地图的形式。我们明确显示了费米子量子操作的这三个表示之间的等效性。我们讨论了我们在费米子系统中相关性表征的结果的可能含义。
我们表征了具有地点间高斯耦合,现场非高斯相互作用以及局部耗散的多体骨气和费米子多体模型的动态状态,其中包括粒子损失,粒子损失,增益和倾向。我们首先确定,对于费米子系统,如果偏向噪声大于非高斯相互作用,而与高斯耦合强度无关,则系统状态是始终始终是高斯州的凸组组合。fur-hoverore,对于玻感系统,我们表明,如果粒子损失和粒子增益速率大于高斯间耦合,则该系统始终保持可分离状态。以这种特征为基础,我们确定以高于阈值的噪声速率,存在一种经典算法,可以有效地从系统状态中采样费米子和玻色子模式。最后,我们表明,与费米子体系不同,即使耗散远高于现场的非高斯性,骨系统也可以演变为不凸上高斯的状态。类似地,与骨骼系统不同,即使噪声速率比地点间耦合大得多,费米子系统也可以产生纠缠。