拓扑光子学最近已成为一个非常通用的框架,用于设计对反向散射和变形免疫的单向边缘波导,以及具有极端非注册波浪现象的其他平台。在文献中广泛讨论了时间不变晶体的拓扑分类,但对时间变化材料形成的时空晶体的研究仍然在很大程度上没有探索。在这里,我们将拓扑带理论的方法扩展到由“包含”形成的光子晶体,这些光子晶体受到时空旋转波调制的影响,该调制模仿了物理旋转运动。通过诉诸于包含物的电磁反应的近似非均匀有效描述,这表明它们具有二异构性反应,破坏了时间反向对称性,并可能引起非平凡的拓扑结构。,我们提出了在时空调制光子晶体中实现Haldane模型的实现。
全球消费者数据流量的复合年增长率(CAGR)每年继续增长两位数。但是,在城市地区外部署纤维或细胞塔通常是不经济的。地静止轨道(GEO)卫星数十年来提供了全球覆盖范围;但是,从36,000公里的高度来看,它们的容量密度非常有限(例如,Mbps/km2)。通过GEO卫星的往返潜伏期也超过500毫秒,为交互式和其他延迟敏感的应用创造了糟糕的体验。对商业数据流量的未满足需求正在推动卫星操作员将新的卫星星座部署到非震荡轨道(NGSO)中。作为卫星的高度减少到中等地球轨道(MEO)的数量级(MEO),另一个数量级和低地球轨道(LEO),或者也许还有另一个数量级,而高空平台站(HAPS)飞机的范围更大的范围是供应范围的范围。 发表。然而,现在全球覆盖范围和非对位数运动所需的卫星数量显着增加,引起了许多新的操作挑战。
这是查尔斯大学 2023/24 年开设的“弯曲时空中的量子信息”课程的学习教材。该教材以爱德华多·马丁-马丁内斯在滑铁卢大学圆周研究所开设的类似课程为基础,并源自最近的多篇论文。基本上,我们将涉及相对论量子信息 (RQI) 研究的一些主题,这是一门在 2010 年左右出现的新学科,旨在合并三个领域:广义相对论 (GR)、量子场论 (QFT) 和量子信息 (QI)。主要思想是将相对论描述纳入 QI 处理,并从 QI 的角度研究时空结构和重力性质。例如,我们想解决以下问题:
STS-UY.2274 空间与时空 纽约大学坦顿分校技术、文化与社会系 教授:Jonathan Bain 休息时间:Zoom,周二 12:30-1:30pm 远程 6 MetroTech Rm207 jon.bain@nyu.edu 办公室:2 MetroTech,9 楼,Rm929 周一/周三 12:00-1:50pm https://research.engineering.nyu.edu/~jbain 2025 年春季 I. 教学形式:除非情况另有要求,否则将在课堂上进行教学。请注意 nyu.edu/life/safety-health- wellness/coronavirus-information/covid-related-guidance/protective-equipment.html 上的纽约大学口罩政策。口罩不是必需的,但欢迎佩戴。提醒一下,如果您生病了或者出现了生病的症状(咳嗽、打喷嚏、流鼻涕等),您应该待在家里,直到感觉好些并且症状消失。错过这门课的一两节课是可以的:只要和我讨论错过的内容,就可以轻松弥补。另一方面,如果您发现自己不得不缺课一周以上,请参阅下面的第 VII.3.ii 节。我会在整个学期内定期提醒全班同学这些政策。二、描述:空间的本质是什么?它是独立存在的物质还是由物理对象之间的关系组成?运动可以用物体的关系属性来描述吗,还是我们必须始终相对于绝对静止的基质来定义运动?左手手套的存在是否意味着绝对空间的存在?在本课程中,我们将思考这些问题以及其他有关空间和时间本质的问题,这些问题出现在从柏拉图和亚里士多德到笛卡尔和牛顿的哲学家的著作中,最终出现在爱因斯坦和 20 世纪的空间和时间概念中。这是一门 4 学分的课程,为期 15 周。因此,您应该每周为这门课程投入 6.6 小时的补充时间。补充时间是课堂教学以外的时间,包括阅读作业、写作、考试准备、家庭作业和学习时间。有关 NYU 相关政策的更多信息,请参阅:www.nyu.edu/academics/accreditation-authorization-assessment/resources-faqs/required-weekly-minutes.html III. 目标 HuSS(人文和社会科学)通识教育目标 批判性、创造性和独立思考;展示信息素养;展示探究和分析技能;展示有效的口头交流技能;展示有效的写作技巧;将 HuSS 的观点运用到技术讨论中;展示道德推理。STS(科学、技术和社会)集群目标 • 展示对以下内容的基本理解:
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?
近年来,我们在量子理论的形而上学含义研究中看到了一种新趋势。鉴于很难提供一个共享的本体论图景来描述如果量子理论是正确的,世界将会是什么样的——这在很大程度上是由于我们可以通过多种方式来解决测量问题——研究人员试图将重点放在那些在某种程度上可以被认为是解释中立的理论特征上,用 (Wallace 2019) 的表达方式来说。纠缠和叠加等现象,以及支撑它们的数学特征,似乎对于我们如何定义量子理论至关重要,而且可以说,无论人们对测量问题的偏好方式如何,这一点都是正确的。例如,量子不可分离性形而上学的研究表明,在理解纠缠现象时,某种结构主义 (Lam 2017) 或整体主义 (Miller 2016) 态度似乎是自然而然的。最近,哲学家们提出,本体论不确定性(又称形而上学不确定性)的概念可以解释量子理论的各种特征,特别是它可以解释叠加态量子系统缺乏价值确定性(Calosi and Wilson 2021)。这些形而上学策略并不是为了提供测量问题的新解决方案。相反,它们背后的想法是完善理论的整体形而上学理解,然后可以通过指定许多本体论概念来实现。
摘要:在我们问什么是量子引力理论之前,我们有一个合理的追求,即在弯曲时空中制定一个稳健的量子场论 (QFTCS)。几十年来,一些概念问题,尤其是幺正性损失(纯态演变为混合态),引起了人们的关注。在本文中,我们承认时间是量子理论中的一个参数,这与它在广义相对论 (GR) 背景下的地位不同,我们从“量子优先方法”入手,提出了一种基于离散时空变换的 QFTCS 新公式,这提供了一种实现幺正性的方法。我们基于离散时空变换和几何超选择规则,用直接和 Fock 空间结构重写了 Minkowski 时空中的 QFTCS。将此框架应用于德西特 (dS) 时空中的 QFTCS,我们阐明了这种量化方法如何符合幺正性和观察者互补原理。然后,我们评论了对德西特时空中状态散射的理解。此外,我们简要讨论了 QFTCS 方法对未来量子引力研究的影响。
霍金描述黑洞信息悖论已经 50 年了。研究发现,黑洞辐射和随后的黑洞蒸发相结合会使被困住的信息消失,这违反了量子信息守恒定律。从那时起,人们进行了许多尝试来解决这一悖论。本文简要回顾了所有这些尝试都存在重大缺陷,这意味着该悖论仍未得到解决。一种相对较新的宇宙学理论提供了一种解决方案,尽管它并非为此目的而开发。该理论名为概率时空理论 (PST),与所有现行宇宙学理论相比,它首先改变了一个基本假设。时空不再被视为空洞或其他实体的容器,而是被视为宇宙中最基本的实体,由能量碎片组成,并且(根据守恒定律)无法毁灭。描述了 PST 在解决信息悖论中的潜在贡献,并发现时空概念化的单一变化会导致悖论的消失而不是信息的消失。