Schwinger 模型(1+1 维量子电动力学)是研究量子规范场论的试验平台。我们给出了可扩展的显式数字量子算法来模拟 NISQ 和容错设置中的格子 Schwinger 模型。具体而言,我们使用最近推导的交换子界限对 Schwinger 模型的低阶 Trotter 公式模拟进行了严格分析,并给出了两种情况下模拟所需资源的上限。在格点中,我们发现在 N/2 个物理点上具有耦合常数 x − 1 / 2 和电场截止 x − 1 / 2 Λ 的 Schwinger 模型可以在量子计算机上使用 e O ( N 3 / 2 T 3 / 2 √ x Λ) 中的多个 T 门或 CNOT 进行模拟,时间为 2 xT,操作数为固定算子误差。这种使用截断 Λ 的缩放效果优于量子比特化或 QDRIFT 等算法的预期效果。此外,我们给出了可扩展的测量方案和算法来估计可观测量,这些可观测量在 NISQ 和容错设置中都是通过假设一个简单的目标可观测量(平均对密度)来计算的。最后,我们将通过模拟估计此可观测量的均方根误差限制为理想和实际 CNOT 通道之间的菱形距离的函数。这项工作提供了对模拟 Schwinger 模型的严格分析,同时还提供了可以测试后续模拟算法的基准。
微/纳米结构对热导率的影响是一个具有重大科学意义的课题,对热电技术尤其重要。目前的理解是,结构缺陷主要通过声子散射降低热导率,其中描述热传输时声子色散和声速是固定的,特别是当化学成分不变时。对 PbTe 模型系统进行的实验表明,声速随内部应变的增加而线性减小。这种材料晶格的软化完全解释了晶格热导率的降低,而无需引入额外的声子散射机制。此外,我们表明,高效率 Na 掺杂 PbTe 的热导率降低和随之而来的热电品质因数(zT > 2)的提高主要归因于这种内部应变引起的晶格软化效应。虽然已知非均匀内部应变场会引入声子散射中心,但这项研究表明,内部应变也能平均软化材料晶格,从而改变声速和声子色散。这为控制晶格热导率提供了新途径,超越了声子散射,利用微结构缺陷和内部应变。在实践中,许多工程材料都会表现出软化和散射效应,就像硅中显示的那样。这项研究为能源材料、微电子和纳米级传热领域的热导率研究带来了新的启示。
这项工作综述了文献,并提供了一维银和金纳米颗粒的光学特性的详细计算分析,重点是表面晶格共振(SLR),这些共振(SLR)在本地化的等离激子共振(LSPRS)中跨越纳米颗粒的跨度跨度时,它们会在nanopartiles中跨度散布,以使某些散布的跨度散布,以使某些跨度的跨度散布在跨度上,以使某些相互构想的跨度散布在跨度上。激发类型连贯耦合。组合基于偶联偶极近似,该偶极近似提供了几乎定量的描述这种类型的阵列的灭绝光谱,其中颗粒良好分离而不太大。这些计算用于确定与下极化模式相关的SLR的许多特征,该模式大多是光子本质上的,我们还研究了由LSPR响应所支配的上极性体,以及瑞利异常(RAS),以及对纯粹衍射激发的贡献。计算探讨了这些激发对入射波和极化向量相对于阵列轴的方向的敏感性,阵列间距和阵列中颗粒数的影响以及纳米颗粒半径和背景折射指标的效果。提供了确定蓝色和/或红色移位的物理机制的细节,因为提供了变化的结构参数,SLR对远场耦合很敏感,而LSPR在某些情况下也可能对近中间和中间田间相互作用敏感,在某些情况下与在Dye Molecule Molecule Cotregate中发现的效果相似。
相关的工作最近的生成模型进展引入了晶格场理论模拟的新可能性[12]。基于流动的模型是一种突出的显式可能性估计方法,由于其可逆性和显式使用量规能量的使用[12-17],因此引起了人们对晶格模拟进行全局采样的关注。此外,最近还开发了一些归一化流的变体,例如连续归一化流[18-21]和随机归一化流[22,23]。扩散模型最近在各种领域中生成高质量的样本[24,25],包括高能物理学[26-29]。参考文献中启动了晶格场理论的应用。[30,31],其中突出显示了与随机量化的连接[9-11];稍后提出了Feynman Path的积分公式[32]。
时间有限体积在低维度的蒙特卡洛模拟中诱导了显着影响,例如石墨烯,这是一种以其独特的电子特性和许多潜在应用而闻名的2-D六边形系统。在这项工作中,我们探索了六角形上的费米子的行为,其哈伯德型相互作用以耦合为特征。该系统表现出对有限温度效应高度敏感的零能量激发。我们将校正对自我能源和低能量激发的有效质量进行计算,并达到包括时间有限体积的量化条件。然后对零温度和有限温度进行这些分析。我们的发现表明,一阶O(𝑈)的贡献是不存在的,导致从O(𝑈2)开始进行非平凡的校正。我们根据小晶格上的混合蒙特卡洛模拟获得的精确和数值结果来验证我们的计算。
晶格间距比较器由美国国家标准与技术研究所建立,用于测量近乎完美的晶体之间的晶格间距差异。文中详细描述了晶格间距比较器,晶格间距差异是从测量到的不同晶体的布拉格指数差异推断出来的。比较器是一个采用近乎无色散几何结构的晶体光谱仪。它有两个 s 射线源、两个探测器和一个允许第二个晶体样品远程交换的反射镜。一个灵敏的异差干涉仪用光学多边形校准,用于测量布拉格角。晶体的厚度几乎相等,因此记录的轮廓呈现出均匀的振荡,允许
摘要:光学超表面能够操纵超薄层中的光与物质的相互作用。与金属或电介质超表面相比,由电介质和金属纳米结构组合而成的混合超表面可以为系统中存在的模式之间的相互作用提供更多可能性。在这里,我们研究了通过单步纳米制造工艺获得的混合金属-电介质超表面中晶格共振之间的相互作用。有限差分时域模拟表明,在选定的几何参数发生变化时,Ge 内部波长相关吸收率中出现的模式避免交叉,这是强光耦合的证据。我们发现测量和模拟的吸收率和反射光谱之间具有良好的一致性。我们的超表面设计可以轻松纳入自上而下的光电器件制造工艺,可能的应用范围从片上光谱到传感。关键词:超材料、半导体、杂化、光电子学
被困在光场中的超冷碱土原子是丰富的物理系统,是量子信息处理 [ 1 – 4 ]、多体哈密顿量的量子模拟 [ 5 – 9 ] 和量子计量 [ 10 – 14 ] 的有吸引力的候选者。在每种情况下,同时询问许多原子都有助于提高测量精度,但也会产生高原子密度,并且有可能在具有多个原子的晶格位置发生原子间碰撞。对于量子信息和模拟,这些相互作用可能是一个关键特征;然而,对于量子计量,它们带来了不受欢迎的复杂性。例如,碰撞会导致原子钟中密度相关的频率偏移。在所有情况下,都需要很好地理解和控制这些相互作用。为了限制晶格钟中的相互作用,提出了使用超冷自旋极化费米子来利用 s 波碰撞的费米抑制,同时冻结更高的分波贡献。这种费米抑制源于量子统计,它规定相同的费米子粒子只能通过奇数分波碰撞。然而,在费米子 87 Sr(I ¼ 9 = 2)[ 11 , 15 , 16 ] 和 171 Yb(I ¼ 1 = 2)[ 12 ] 中测量到了微小的碰撞偏移,这可能会损害晶格钟的最终精度。我们发现,对于 87 Sr,即使最初无法区分的费米子,s 波碰撞也可能发生 [ 15 , 17 – 19 ]。这些碰撞之所以能够发生,是因为轻原子相互作用引入了一定程度的不均匀性,使费米子变得略微可区分。相比之下,使用 171 Yb,我们在此强调了 p 波碰撞在费米子晶格时钟系统中可以发挥的重要作用。在量子统计的帮助下,我们通过以最先进的精度进行测量以及定量理论模型,展示了 Yb 晶格时钟中冷碰撞的完整图像。此外,我们展示了消除碰撞偏移的新技术,可用于大大降低时钟不确定性。为了简化涉及许多晶格陷阱两级原子相互作用碰撞的复杂系统
随着越来越多的人使用计算机网络来交换声明文档,购买产品和访问敏感数据,对公共钥匙加密和数字签名的需求正在迅速传播。实际上,如果没有安全且有效的公开密码学的可用性,这些任务中的几个是无法实现的。鉴于公共密钥密码学的重要性,令人惊讶的是,相对较少的公共密钥密码系统提出的提议受到了任何关注。此外,这些建议的安全来源几乎始终依赖于有限整数中问题的(明显)计算棘手性,特定的整数分解(例如[20,19等)和离散对数计算(例如[8、9、7等])。在本文中,我们提出了一个新的陷阱门单向功能,该功能依赖于晶格还原问题的计算困难,尤其是在晶格中找到最接近向量到给定点(CVP)的问题。从此捕获器功能中,我们得出了一种公钥加密和数字签名方法。这些方法在渐近上比RSA和Elgamal加密方案更有效率,因为在自然安全参数中,加密,解密,签名和验证的计算时间都是二次的。公共密钥的大小比这些系统更长。特别是,对于安全参数k,新系统具有大小o的公共密钥(k
在这些程序中,我们回顾了将量子计算应用于晶格场理论的最新进展。量子计算提供了在很大程度上无法与常规蒙特卡洛方法无法访问的参数制度中模拟晶格场理论的前景,例如,有限的巴里元密度,拓扑术语和异常动力学的符号问题遭受了符号问题。已经完成了(1+1)尺寸的晶格量表理论的第一个概念验证量子计算,并且已经开发了(1+1)和(2+1)维度的第一个资源有效量子算法。(包括晶格QCD)(包括晶格QCD)的(3+1) - 维晶格计算的量子计算的路径需要许多增量步骤来改善量子硬件和量子算法。审查了这些要求和最新进展后,我们讨论了主要的挑战和未来方向。