1。理解波浪和电磁波的现象。2。了解量子力学的原理。3。将量子机械思想应用于亚原子域。4。感谢激光及其类型的基本原理。5。使用光电设备设计典型的光纤通信系统。模块:1波概论7小时的波 - 在弦上 - 弦上的波动方程(派生) - 谐波波 - 在边界处波的反射和波传输 - 站立波及其特征征的波 - 带分散的波 - 波的叠加 - 波和傅立叶方法(定性) - 波数据 - 波数据 - 波数据 - 相位velocity and opep velocity and ofers velocity and ofers velocity and ofers velocity and ofers velocity and ofers velocity and velocity。模块:2电磁波7小时的差异 - 梯度和卷曲 - 表面和体积积分 - 麦克斯韦方程(定性) - 电流密度的连续性方程 - 自由空间中的电流电流 - 电磁波方程 - 自由空间中的平面电波 - 自由空间 - Hertz的实验。Module:3 Elements of quantum mechanics 7 hours Need for Quantum Mechanics: Idea of Quantization (Planck and Einstein) - Compton effect (Qualitative) – de Broglie hypothesis - justification of Bohr postulate - Davisson-Germer experiment - Wave function and probability interpretation - Heisenberg uncertainty principle - Gedanken experiment (Heisenberg's microscope) - Schrödinger wave等式(时间依赖和时间独立)。纤维在医学中的应用 - 内窥镜检查。模块:4量子力学的应用6小时的特征值和限制在一维盒中的粒子的特征功能 - 纳米物理学的基础 - 量子约束和纳米结构 - 隧道效应(定性)和扫描隧道显微镜。模块:5个激光器6小时激光特性 - 空间和时间相干性 - 爱因斯坦系数及其意义 - 人口反演 - 两个,三个和四个级别的系统 - 泵送方案 - 阈值增益系数 - 激光的组件 - 激光器-He -Ne,ND:YAG和COR 2 LASERS和2 LASERS和他们的发动机应用。模块:6光纤中EM波的传播5小时5小时的光纤通信系统简介 - 通过光纤传播 - 接受角度 - 数值孔径 - V -参数 - 纤维类型 - 衰减 - 分散性 - 实现 - 内模态和插入室。Module:7 Optoelectronic devices 5 hours Introduction to semiconductors - direct and indirect bandgap – p-n junction, Sources: LED and laser diode, Photodetectors: PN and PIN Module:8 Contemporary Topics 2 hours Guest lectures from Industry and, Research and Development Organisations Total Lecture hours: 45 hours
在过去的70年中,基本物理学中最重要的问题之一是将量子物理与一般相对论调和。有两种统一策略:量化重力或找到一种将量子物质插入经典重力框架的方法。前者显然受到青睐,但是尚未通过实验证实。这似乎为另一种策略留下了空缺,但是理论家通过所谓的“无关定理”表明,将量子问题与经典重力耦合导致矛盾,例如违反了著名的海森伯格不确定性原则。的确,这种量子到古典耦合的最著名模型,即半经典的爱因斯坦方程[3],遭受了这些无关定理预测的不一致之处。
编辑器:A。林瓦尔德(A. Ringwald)最近显示,考虑到石墨烯格子的颗粒状结构,其准粒子的类似狄拉克(Dirac)的动力学可抵抗最低的能量近似值。这可以用新的相空间变量((⃗,⃗)来描述,该变量享有广义的海森伯格代数。在这封信中,我们添加到图片中的重要情况下,对此,其中[𝑋𝑖,𝑋] = i 𝜃𝑖𝑗,我们发现lattice间隔是lattice spacing。我们通过提供通用配方和可能的特定运动设置,用于实际实现这种方法,以在石墨烯上的桌面模拟实验中检验非交通理论。
压缩态和纠缠态已被证明是光量子传感和提高测量灵敏度的宝贵资源。然而,它们的潜力尚未得到充分挖掘。在我的论文的第一部分,我展示了压缩光操作的马赫曾德干涉仪的实验量子增强。我测量了超过十倍的非经典灵敏度改进,相当于 (10.5 ± 0.1) dB,这相当于相干光功率增加了 11.2 倍。此外,我的论文提出了一个关于马赫曾德拓扑内直接吸收(损耗)测量的新概念。该技术使用量子相关的二分压缩光束来测量放置在马赫曾德干涉仪一个臂中的样品的透射率。我的原理验证实验表明,损耗与所用光电二极管的量子效率无关。除此之外,该概念可能成为集成量子光子器件生物传感光学测量的有力工具。感光样品在强光照射下特别容易受到高功率的影响,而这种测量将受益于压缩光的极低强度。在我的论文的第二部分,我展示了如何克服传感动态系统中的量子不确定性。首次实现了相对于纠缠量子参考具有亚海森堡不确定性的相空间轨迹。时间演化得到无条件监测,其精度比任何没有关联的量子力学系统高十倍。我同时测量了相位和振幅正交,剩余不确定性为 ∆ X ( t ) ∆ Y ( t ) ≈ 0.1 Å h / 2 。结果支持纠缠增强传感器的量子技术,并证实了量子不确定性关系的增强物理描述。从这个角度来看,我重新审视了海森堡的不确定性关系,并得出结论,它为两个共轭可观测量相对于已耦合到环境的参考系统的不确定性设置了下限。
摘要 — 量子计算和量子通信是计算和通信领域令人兴奋的新前沿。事实上,美国、中国和欧盟政府对这些新技术的大规模投资并不是秘密,而是基于这些技术有望彻底改变通信、计算和安全。除了几次现场试验和英雄实验外,谷歌和 IBM 等许多公司也在这些领域积极工作,其中一些公司在过去几年已经报告了令人印象深刻的演示。虽然人们对量子密码学最终是否会取代传统密码学存在一些怀疑,但量子计算的出现可能使量子密码学成为安全通信的终极前沿。这是因为,随着量子计算机所展示的惊人速度,破解加密密钥可能在未来十年左右不再是一项艰巨的任务。因此,量子密码学作为安全通信的终极前沿可能并不是一个遥不可及的想法。众所周知,海森堡不确定性原理本质上是物理学和量子力学中的“负面结果”。事实证明,海森堡不确定性原理是量子力学中最有趣的结果之一,它可能是量子密码学或与量子纠缠相结合的安全通信的最终前沿的理论基础和主要科学原理。在这篇综述论文中,我们为工程师和计算机科学家提供了一个简单易懂的教程,内容涉及量子通信的基础知识、量子纠缠 (QE) 的基础、可用于生成 QE 的机制、测量 QE 的指标、信道容量和噪声的要求等。虽然考虑的 QE 的主要应用是用于安全通信的量子密钥分发,但也描述了使用纠缠协议的其他应用及其相关考虑因素。索引术语 - 量子纠缠、量子密码学、量子密钥分发、量子通信、量子计算、安全通信、安全。
量子计量学研究表明,与非纠缠态相比,使用多体纠缠态可以提高灵敏度。在本文中,我们量化了纠缠在测量量是与每个量子位单独耦合的参数的线性函数的情况下的计量优势。我们首先将海森堡极限推广到量子网络中非局部可观测量的测量,并基于多参数量子 Fisher 信息推导出一个界限。然后,我们提出了可以利用 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态或自旋压缩状态的测量协议,并表明在 GHZ 状态下该协议是最佳的,即它饱和了我们的界限。我们还认为纳米级磁共振成像是该技术的一个有前途的设置。
量子计量学研究表明,与非纠缠态相比,使用多体纠缠态可以提高灵敏度。在本文中,我们量化了纠缠在测量量是与每个量子位单独耦合的参数的线性函数的情况下的计量优势。我们首先将海森堡极限推广到量子网络中非局部可观测量的测量,并基于多参数量子 Fisher 信息推导出一个界限。然后,我们提出了可以利用 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态或自旋压缩状态的测量协议,并表明在 GHZ 状态下,该协议是最佳的,即它达到了我们的界限。我们还认为纳米级磁共振成像是该技术的一个有前途的设置。
量子计量学研究表明,与非纠缠态相比,使用多体纠缠态可以提高灵敏度。在本文中,我们量化了纠缠在测量量是与每个量子位单独耦合的参数的线性函数的情况下的计量优势。我们首先将海森堡极限推广到量子网络中非局部可观测量的测量,并基于多参数量子 Fisher 信息推导出一个界限。然后,我们提出了可以利用 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态或自旋压缩状态的测量协议,并表明在 GHZ 状态下,该协议是最佳的,即它达到了我们的界限。我们还认为纳米级磁共振成像是该技术的一个有前途的设置。
量子计量学研究表明,与非纠缠态相比,使用多体纠缠态可以提高灵敏度。在本文中,我们量化了纠缠在测量量是与每个量子位单独耦合的参数的线性函数的情况下的计量优势。我们首先将海森堡极限推广到量子网络中非局部可观测量的测量,并基于多参数量子 Fisher 信息推导出一个界限。然后,我们提出了可以利用 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态或自旋压缩状态的测量协议,并表明在 GHZ 状态下,该协议是最佳的,即它达到了我们的界限。我们还认为纳米级磁共振成像是该技术的一个有前途的设置。
气体中辐射的吸收和发射本质上是量子力学过程。分子中离散能级的存在是原子尺度系统量子特性的体现。基态是唯一的稳定状态,而任何激发态分子即使不受干扰,一段时间后也会通过跃迁到基态或其他较低状态来降低其内部能量。激发态的一般瞬态特性与状态能量的不确定性有关,如海森堡不确定性关系所示。因此,在两个确定的量子态之间跃迁期间发射的光子的能量也是不确定的,跃迁能量统计分布在与这两个状态相关的中心能量周围。
