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非均匀磁场中的相对论朗道量子化及其在白矮星和量子信息中的应用
我们研究了在“严格”空间变化的磁场（但不满足磁单极子条件）下相对论冷电子的二维运动。我们发现，在恒定磁场的情况下出现的朗道能级简并性在磁场变化时会消失，自旋向上和自旋向下电子的能级会根据磁场变化的性质以有趣的方式排列。此外，变化的磁场会将零角动量电子的朗道能级与正角动量分开，而恒定场只能将能级分为正角动量和负角动量。探索非均匀磁场中的朗道量子化本身就是一项独特的事业，对凝聚态物质、天体物理学和量子信息等领域都有跨学科影响。作为示例，我们展示了磁化白矮星，它们受到变化的磁场，同时受到洛伦兹力和朗道量子化的影响，从而影响底层的简并电子气，表现出对钱德拉塞卡质量极限的明显违反；并且在空间增长的磁场存在下，电子的量子速度会增加。
对Landau -Zener动态的深度学习方法...
传统的方法可以使用高精度的开放量子系统的动力学，通常是资源消耗的。如何提高目标系统的计算精度和效率为我们带来了最艰难的挑战之一。在这项工作中，将无监督和监督的学习算法结合在一起，引入了深入学习方法，以模拟和预测Landau-Zener动力学。从多个Davydov D 2 Ansatz获得的数据较低的四个ANSATZ用于训练，而来自十个较高多重性的试验状态的数据被用作目标数据来评估预测的准确性。经过适当的训练后，我们的方法可以仅使用随机噪声和两个可调模型参数成功预测和模拟Landau-Zener动力学。与来自多个Davydov D 2 Ansatz的高精度动力学数据相比，多种多数为十个，错误率降至0.6％以下。
Xygkou，Anna，Siriaraya，Panote，She，Wan Jou，Covaci，Alexandra和Siang Ang，Chee（2024）“我可以与聊天机器人更加社交吗？我们可以打破基于自旋的电子设备的界限吗？
摘要我们发现，与1 e = 2 µ b b表示读取或擦除自旋数据的最小能量应与1961年Landauer提出的1 E = K B T Ln（2）表示。使用旋转方向代表一些信息的物理学与在基于经典的基于电荷的数据存储中使用粒子的位置的物理学根本不同：前者是量子动力的（独立于居里点以下的温度），而后者是热力学（依赖温度）。定量，与新信息擦除协议相关的这种新能量估计为1。64×10 - 36 J，比Landauer结合（3×10 - 21 J）低15个数量级，无需成本的角动量和总熵增加。在此新信息擦除协议中，无需将电子从电位的一侧移至另一侧，否则用于保留定义旋转状态的能量仍然需要大于现有的热闪光（Landauer Bound）。我们根据包括Rydberg Atom和Spin-Spin相互作用在内的许多实验来验证我们的新能量结合。
量子波动阻碍了Landauer限制附近的有限时间信息
信息是物理的，但是在有限的时间内也可以处理信息。在涉及计算协议的情况下，量子制度中的有限时间处理可以动态产生连贯性。在这里我们表明这可以具有重要的热力学意义。我们证明，在经历有限的时间信息擦除协议的系统的能量本质上产生的量子相干性产生了极端耗散的罕见事件。这些波动纯粹是量子的起源。通过研究缓慢驱动极限的耗散热量的全部统计数据，我们证明了连贯性为所有统计累积物提供了非负贡献。使用单个位擦除的简单和范式示例，我们表明这些极端的耗散事件在实验上可区分的特征产生独特的典范。
研究论文 洛伦兹对称性破坏引起的朗道型量子化对狄拉克场的影响
最近，Kostelecký 和 Samuel [1] 证明，在弦场论的背景下，当扰动弦真空不稳定时，由张量场控制的洛伦兹对称性 (LS) 破坏是自然的。Carroll 等人 [2] 在电动力学的背景下，研究了在修正的陈-西蒙斯拉格朗日空间中，即在 (3 + 1) 维中，存在背景矢量场的理论和观察结果，这种空间保持了规范对称性，但破坏了洛伦兹对称性。这些研究的目的之一是扩展可能涉及 LS 破坏的理论和模型，以寻找可以回答通常物理学无法回答的问题的基础物理理论。从这个意义上讲，标准模型 (SM) 已成为这些扩展的目标，这些扩展以 LS 破坏为特征，最终形成了我们今天所知道的扩展标准模型 (ESM) [3, 4]。近年来，LS 破坏已在物理学的各个分支领域得到广泛研究，例如磁矩产生 [5]、Rashba 自旋轨道相互作用 [6]、Maxwell-Chern-Simons 涡旋 [7]、涡旋状结构 [8]、卡西米尔效应 [9, 10]、宇宙学
利用分子纳米磁体进行量子兰道尔擦除......
虽然这个极限（称为兰道尔极限）已被证明适用于各种经典系统，但没有确凿的证据证明它可以扩展到量子领域，在量子领域，离散能量本征态的量子叠加取代了连续谱中的热涨落。在这里，我们使用分子纳米磁体晶体作为自旋存储设备，并表明兰道尔极限也适用于量子系统。与其他经典系统相比，由于可调的快速量子动力学，该极限是有边界的，同时还能保持快速操作。这一结果探索了量子信息的热力学，并提出了一种利用量子过程增强经典计算的方法。虽然用理想二元逻辑门（例如 NOT）执行的计算没有最低能量耗散限值 5,6，但在存储设备中执行的计算却有。原因在于，在前者中，位仅仅是在状态空间中等熵地移动，而在后者中，最小操作（称为兰道尔擦除）需要重置存储器，而不管其初始状态如何。让我们看看这种擦除如何应用于经典的 N 位寄存器（图 1(a，左)）以及兰道尔极限是如何产生的。在第一阶段，寄存器的每一位都处于确定的状态“0”或“1”，通过降低势垒和通过温度波动的作用来探索两个二进制状态。相空间的这种加倍伴随着每位的熵产生∆S=kBln2。在第二阶段，需要做功 W ≥ T∆S 来将寄存器的熵和相空间减少到它们的初始值。只有当这种减少以可逆的方式进行时，才能达到极限 W=T∆S。这可以通过使用准静态无摩擦系统来实现，即在比其弛豫时间 τ rel 更慢的时间尺度上，从而避免不必要的记忆和滞后效应。因此，相对于系统相关的 τ rel ，慢速（快速）操作通常与较低（较高）的耗散相关。
无无序的朗道能级增宽、无相互作用的非整数平台——量子霍尔效应的另一种模型
我回顾了量子霍尔效应的替代模型的一些方面，该模型不基于无序势的存在。相反，在存在交叉电场和磁场的情况下，采用电子漂移电流的量化来构建非线性传输理论。替代理论的另一个重要组成部分是二维电子气与导线和施加电压的耦合。通过在外部电压固定 2D 子系统中的化学势的图像中工作，实验观察到的电压与量子霍尔平台位置之间的线性关系找到了自然的解释。此外，经典霍尔效应成为量子霍尔效应的自然极限。对于低温（或高电流），非整数子结构将较高的朗道能级分裂为子能级。电阻率中子结构和非整数平台的出现与电子-电子相互作用无关，而是由（线性）电场的存在引起的。一些结果分数恰好对应于半整数平台。
20 世纪密码学的出口 - Susan Landau
没人能近到偷听得到：这种机制就是密码学，它是唯一能直接保护脱离发送者和接收者物理控制的信息的安全机制。20 世纪初，密码学是一种劳动密集型、容易出错的过程，只能将少量书面材料转换成加密的密文形式。21 世纪初，计算机可以以每秒 10 亿比特的速率快速、可靠且廉价地完成密码学。这一进步与通信领域的进步相称，但当今世界受密码学保护的通信仍然微乎其微。部分原因是将密码学集成到通信系统中以实现安全存在技术难度，部分原因是相关的营销问题。正确实施加密安全需要在基础设施上进行大量的前期支出，而除非几乎覆盖所有地方，否则大部分好处都会丧失，这两种情况都会阻碍投资。这些因素导致市场缺乏稳健性，使其容易受到第三个因素——政治反对的侵害。随着电信质量的提高和重要性的提高，警察和情报机构越来越广泛地利用电子窃听的可能性。这些机构现在担心，商业世界中密码学的发展将剥夺他们的安全