摘要:通过将其集成(或收缩)与两电子空间求解,合同的量子本素(CQE)为多电子schro方程找到了解决方案的解决方案。当将CQE迭代应用于CSE(ACSE)的抗赫米特部分时,CQE迭代优化了波函数,相对于一般产品ANSATZ的两体指数式统一变换,可以精确地求解Schro dinger dinger方程。在这项工作中,我们通过经典优化理论的工具加速了CQE及其波函数ANSATZ的收敛性。通过将CQE算法视为局部参数空间中的优化,我们可以应用准二级优化技术,例如准牛顿方法或非线性共轭梯度方法。实际上,这些算法会导致波函数的超线性收敛到ACSE的溶液。收敛加速度很重要,因为它既可以最大程度地减少近期中等规模量子(NISQ)计算机上噪声的积累,又可以在未来易受断层量子设备上实现高度准确的解决方案。我们演示了算法以及与减少成本考虑有关的一些启发式实现,与其他常见方法(例如变异量子eigensolvers)的比较以及CQE的无费用编码形式。
本文介绍了二次量子变分蒙特卡罗 (Q 2 VMC) 算法,这是量子化学中的一种创新算法,可显著提高求解薛定谔方程的效率和准确性。受虚时间薛定谔演化的离散化启发,Q 2 VMC 采用了一种新颖的二次更新机制,可与基于神经网络的假设无缝集成。我们进行了大量的实验,展示了 Q 2 VMC 的卓越性能,在跨各种分子系统的波函数优化中实现了更快的收敛速度和更低的基态能量,而无需额外的计算成本。这项研究不仅推动了计算量子化学领域的发展,还强调了离散化演化在变分量子算法中的重要作用,为未来的量子研究提供了一个可扩展且强大的框架。
摘要 最近证明了非相对论量子公式可以从扩展的最小作用量原理 Yang (2023)。在本文中,我们将该原理应用于大质量标量场,并推导出标量场的波函数薛定谔方程。该原理通过考虑两个假设扩展了经典场论中的最小作用量原理。首先,普朗克常数定义了场需要表现出可观测的最小作用量。其次,存在恒定的随机场涨落。引入一种新方法来定义信息度量来衡量由于场涨落而产生的额外可观测信息,然后通过第一个假设将其转换为额外作用量。应用变分原理来最小化总作用量使我们能够优雅地推导出场涨落的跃迁概率、不确定关系和波函数的薛定谔方程。此外,通过使用相对熵的一般定义来定义场涨落的信息度量,我们得到了依赖于相对熵阶数的波函数广义薛定谔方程。我们的结果表明,扩展的最小作用原理既可用于推导非相对论量子力学,也可用于推导相对论量子标量场理论。我们期望它可以进一步用于推导非标量场的量子理论。
第二章:量子力学 37–56 2.1 引言 ...................... 37 2.2 海森堡不确定性原理及其物理意义 ...................... 38 2.2.1 海森堡不确定性原理的表述 ........................ 38 2.2.2 海森堡不确定性原理应用于位置和动量 ........................ 38 2.2.3 海森堡不确定性原理应用于能量和时间 ........................ 38 2.2.4 图示:海森堡显微镜 ........................ 39 2.2.5 物理意义 ........................ 40 2.3 不确定性原理的应用 ........................ 40 2.3.1 为什么电子不能存在于原子核内? ........................40 2.4 波函数、性质及物理意义 ...................... 41 2.4.1 波函数 ...................... 41 2.4.2 波函数的性质 ...................... 41 2.4.3 物理意义 ...................... 41 2.5 波函数的概率密度及归一化 ........................ 41 2.6 一维、非时间薛定谔波动方程的建立 ........................ 41 2.6.1 薛定谔波动方程 ........................ 41 2.6.2 推导 ........................................ 42 2.6.3 本征值与本征函数 ........................ 43 2.7 薛定谔波动方程的应用 ........................ 43 2.7.1 无限深盒子中的粒子 ........................ 43 2.7.2 无限深势阱中粒子的能量本征值与函数深度 ........44 2.7.3 自由粒子的能量特征值 ........46 已解决的问题 ........46 练习 ........51
逻辑系统与模型系摘要:本文讨论了量子力学实际上解决的问题。其观点表明,在理解问题时忽略了时间及其过程的关键环节。量子力学历史的常见解释认为离散性仅在普朗克尺度上,而在宏观尺度上则转变为连续性甚至平滑性。这种方法充满了一系列看似悖论的悖论。它表明,量子力学的当前数学形式主义仅与其表面上已知的问题部分相关。本文接受的恰恰相反:数学解决方案是绝对相关的,并作为公理基础,从中推导出真实但隐藏的问题。波粒二象性、希尔伯特空间、量子力学的概率和多世界解释、量子信息和薛定谔方程都包括在该基础中。薛定谔方程被理解为能量守恒定律对过去、现在和未来时刻的推广。由此推导出的量子力学的现实问题是:“描述任何物理变化(包括任何机械运动)中时间进程的普遍规律是什么?” 关键词:能量守恒定律;希尔伯特空间;量子力学的多世界诠释;过去、现在和未来;量子力学的概率诠释;量子信息;薛定谔方程;时间;波粒二象性
ErwinSchrödinger与爱因斯坦(Einstein)分享了关于原子过程研究中发现的法律的含义的极大困惑。在他们的Gedankenexperiment [1]中,爱因斯坦,Podolski和Rosen显示了“物理现实的要素”与量子力学中的分离性和独立性的概念之间的相互关系(请参阅最近对这种情况的最新分析[2])。schrödinger在一系列涉及宏观身体(猫)和量子系统[3]的著名实验的一系列反映中表明了他的困惑,他在其中争论了“常识”之间的冲突,而我们现在将我们称为猫和一些放射性材料之间的纠缠状态。纠缠状态的实验结构通常不是一个琐碎的问题,这就是为什么在被称为“资源理论”的现代理论中被认为是宝贵的资源[4]。在本文中,我们将解决一个问题,该问题强调了先前的一些讨论,其中包括确定是否从由经典和量子部分组成的复合系统开始,并且在可分离状态下,可以通过系统的单一进化来构建纠缠状态。在von Neumann代数理论的背景下,Raggio的定理[5]清楚地表明,这是不可能的,在这种情况下,在这种情况下,经典系统由其可观察的代数描述,这是Abelian von Neumann代数。
波粒二元论DeBroglie假设(衍生和不同形式的波长)物质波及其特性(相位速度波数据包,群体速度和物质波的群体和特性)HeisenbergHeisenberg的不确定性原理(陈述和说明)和不确定性的prince crordiationprinc prind criventerprinc print crive of prinction Function and Time Independent Schrödinger Wave Equation (Meaning of wave function and differential wave equation for matter in 1-dimention Physical significance of Wave Function: Physical Interpretation (Probability density and normalization) Expectation Value in quantum mechanics (Definition and example) Eigen values and eigen functions (Meaning and conditions for Eigen functions) Applications of schrödinger wave equation: Particle in one-dimensional potential well of infinite height (Applying Schrodinger wave equation and boundary conditions for particle and discussion of Eigen values and Eigen functions) Wave functions and the probability densities for the first three values of for a particle in a box (Using Eigen function, for n=1, 2, and 3, probability density and discussion about the wave nodes) Numerical Problems: Problems on de-Broglie hypothesis, uncertainty principle, expectation value, Eigen value and特征功能预期模型问题:预期问题和上学期结束考试问题。
代数方式:克利福德、海森堡和狄拉克对量子基础的遗产。BJ Hiley。2024 年 3 月 1 日摘要。罗杰·彭罗斯两周前的演讲得出结论,广义相对论(等效原理)和量子力学(叠加原理)的基本原理之间的冲突导致了两个现实,一个是经典的,一个是量子的。该论点基于薛定谔图景。在这次演讲中,我着手表明,如果使用海森堡图景,那么只有一个现实。论证从海森堡群结构开始,该结构具有经典和量子域的基本正交和辛对称性。克利福德认识到群在古典物理学中的作用,它在产生众所周知的正交泡利、狄拉克和彭罗斯扭子代数方面起着根本性的作用。辛对称性隐藏在冯·诺依曼的一篇被忽视的论文中,而冯·诺依曼实际上发现了 Moyal 星积代数。冯·诺依曼的论文导致了 Stone-von Neumann 定理,该定理表明,各种图像、薛定谔、海森堡、相互作用等在幺正变换下是等价的。我将展示 Bohm 版本的非相对论薛定谔方程是如何从星积代数中产生的。该乘积必然会引入一种新的能量质量,即“量子势能”,DeWitt (1952) 表明其几何起源与标量曲率张量有关。该结构揭示了共形重标度出现背后的原因,希望能够更好地理解静止质量问题。
• 解释量子理论的假设并将其应用于简单的量子系统; • 用复向量和矩阵描述量子态和算子,并用狄拉克符号表示它们; • 通过求解薛定谔方程找到有限维系统(如量子比特)的时间演化,并计算测量结果的概率; • 用量子逻辑电路表达量子计算,解释几种著名的量子算法的工作原理并确定其计算复杂度; • 用连续变量的薛定谔方程描述空间中粒子的演化,并求解几个简单系统的方程; • 使用密度算符将开放系统效应(如退相干和损耗)纳入量子理论,并用它来描述非零温度下的量子系统; • 进行基本量子效应的实验演示; • 在 Mathematica 中运行小规模量子系统的模拟。先决条件:PHYS 162L 或 PHYS 172L 建议准备:对向量和矩阵以及复杂算术的基本了解对本课程有帮助。