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OPTI 647B：光子量子信息处理
光子量子信息处理是一个研究非经典光源的使用、光的处理和检测的领域，与传统方法相比，它可以帮助更有效地编码和处理光子中编码的信息，应用于光通信、安全、传感和计算。本课程旨在培养对光的量子力学描述、其产生、操纵和检测的原则性理解。本课程对打算参与光子量子信息处理任何领域（如量子通信、传感和计算）理论或实验研究的研究生很有价值。在本课程中，我们将重点关注数学材料：光场的模态分解、光学检测的半经典描述，培养直觉，了解为什么需要更强大的（量子）理论来解释某些形式的非经典光的光检测统计数据，从而以正式的方式发展光学模式集合的“经典”和“非经典”状态的概念，发展高斯和非高斯状态、过程和测量的概念，以及相空间形式。我们将重点介绍生成、操纵和检测有趣的非经典和纠缠光子状态的方法、线性光学的作用和局限性、高斯变换的实现（包括线性光学和压缩变换）以及更一般的非高斯变换。我们将从光子量子信息处理的重要应用中得出具体的例子。我们还将计算量子态和测量的各种指标（例如，相对熵、保真度、Fisher 信息等）及其在各种应用中的操作意义。
电动汽车远程信息处理测量和验证
关键挑战在于远程信息处理数据质量的变异性。纯粹的制造商，例如特斯拉和里维安（Rivian），始终提供可靠的数据。与此同时，由于远程信息处理系统较少，建造电动汽车的传统汽车制造商表现出很大的空白。估计和更新电池容量大小假设和能量转换效率低下的额外复杂性。这项研究得出结论，远程信息处理是在样品级别计算电动电动机收取的可行替代品。但是，为了确保一致且公平的客户级计费，与汽车制造商合作以提高远程信息处理数据质量并开发更强大的算法以解决异常是至关重要的下一步。这些努力将支持更广泛的远程信息处理计费，从而为公用事业客户提供更有效，可扩展的电动汽车充电基础架构。项目目标以下是研究的项目目标：
使用有限资源的量子信息处理
2建模量子信息。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.1关于符号的一般评论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.2线性操作员和事件。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.2.1希尔伯特空间和线性操作员。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.2.2事件和措施。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 2.3功能和状态。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 2.3.1跟踪和痕迹级运算符。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 2.3.2状态和密度运算符。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 2.4多目标系统。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.4.1张量产品空间。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.4.2可分离状态和纠缠。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 2.4.3纯化。。。。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>23 2.4.4经典量子系统。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>23 2,5在正运算符上的功能。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>24 2.6量子通道。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>25 2.6.1完全有限的地图。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>26 26.2量子通道。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 2.6.3捏合和开发通道。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 2.6.4通道表示。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 2.7背景和进一步阅读。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30
利用氮空位进行量子信息处理...
图 1：钻石面心立方结构内的 NV 缺陷。NV 中心由碳晶格（黑色）中空位（白色）旁边的氮取代基（蓝色）组成。量子化轴可以以相等的概率位于四个晶体取向之一。
将神经回路功能分解为信息处理原语
衡量协调神经动力学的特定方面如何转化为信息处理操作，以及最终转化为认知功能是一项挑战。一个障碍是简单的电路机制（例如自我维持或传播活动以及输入的非线性求和）不会直接产生高级功能。尽管如此，它们已经实现了神经活动携带的简单信息。在这里，我们提出，不同的功能（例如刺激表征、工作记忆或选择性注意）源于不同组合和类型的低级信息操作或信息处理原语。为了检验这一假设，我们将信息论方法与涉及相互作用的大脑区域的多尺度神经回路模拟相结合，这些区域模拟了明确的认知功能。具体而言，我们跟踪从神经动力学模式中出现的信息动态，使用定量指标来检测信息在何处和何时被主动缓冲、传输或非线性合并，作为低级处理（存储、传输和修改）的可能模式。我们发现，维持工作记忆中的表征或进行注意力增益调节的神经元子集分别通过其在信息存储或修改操作中的参与度增加来发出信号。因此，信息动态指标除了检测哪些网络单元参与认知处理外，还有望指定它们如何以及何时进行认知处理，即通过哪种类型的原始计算，这种能力可用于分析实验记录。
量子信息处理中的集体随机测量
对单个粒子进行随机测量的概念已被证明可用于分析量子系统，并且是量子态阴影层析成像等方法的核心。我们引入集体随机测量作为量子信息处理的工具。我们的想法是对量子系统进行集体角动量测量，并使用同时多边幺正主动旋转方向。基于所得概率分布的矩，我们提出了系统的方法，以集体参考系独立的方式表征量子纠缠。首先，我们表明现有的自旋压缩不等式在这种情况下是可以访问的。接下来，我们提出一种基于三体关联的纠缠标准，超越了具有二体关联的自旋压缩不等式。最后，我们应用我们的方法来表征空间分离的两个集合之间的纠缠。
第12届国际智能控制与信息处理会议
代表组织委员会，我们衷心欢迎您与我们一起参加第12届国际智能控制与信息处理会议（ICICIP 2024），于2024年3月8日至10日在中国南京举行。在这次会议上，我们打算对新应用程序，新服务，新理论和新技术进行交流和讨论，并帮助发展智能控制和信息处理技术，在专业领域相互开放，互相学习，并为专家和学者提供科学研究，企业和机构的专家和学业的平台，以在家中和学院的交流和学业的经验来展示他们的经验。同时，它可以帮助参与者建立业务或研究联系，并为未来职业找到全球合作伙伴，从而创建一种多参与性，协作和高效的创新模式。会议以世界著名学者和常规会议发表的全体演讲以及广泛的报道和特殊主题。ICICIP 2024吸引了大约一百份提交的意见，涉及与智能控制和自动化，智能信息处理，图像分析和处理，计算机视觉和图像处理，虚拟现实，虚拟现实，电子技术和交互式系统有关的最新开发和研究。基于计划委员会成员和审稿人的严格同行评审，选择了41篇论文将在会议中介绍并包括在会议记录中。会议计划以两个全体会议强调。We would like to express our sincere appreciation and acknowledgement to the distinguished plenary speakers: Professor Yue Dong (RAE Foreign Academician, President of the School of Automation and the School of Artificial Intelligence at Nanjing University of Posts and Telecommunications) and Professor Honghai Liu (MAE Fellow, IEEE Fellow, IET Fellow, National Specially Appointed Expert).全体谈判集中在智能控制和信息处理上。几个组织和许多志愿者为这次会议的成功做出了巨大贡献。我们要对南京信息科学与技术大学的赞助，香港城市大学和东南大学的共同赞助以及IEEE Systems的技术共同赞助表示衷心的感谢。特别感谢计划委员会主席和成员对所有提交的详尽审查，以及组织委员会和志愿者为所有参与者提供热情和体贴的服务。我们还想对所有作者和参与者表示高度赞赏和感激。没有作者的贡献，会议将是不可能的。我们希望您享受会议，并在学术和社会上留在南京！Zhenyu Lu，Jun Wang，General Schairs Quanbo GE，Wenwu Yu，组织椅子Long Cheng，Jianchao fan和Yousheng Xia，程序椅
生物细胞经典信息处理的代谢限制
生物信息处理通常被认为是经典的。然而，测量到的原核生物和真核生物的细胞能量预算比维持经典蛋白质构象和定位状态所需的能量低几个数量级，而这些能量在单分子退相干计算预测的 ˚A、fs 尺度上是经典分子动力学模型假设的。我们认为退相干仅限于细胞膜和细胞内隔间边界的直接周围环境，而体细胞生物化学则实施量子信息处理。检测最近分离的姊妹细胞对扰动的响应中是否违反贝尔不等式将为这一预测提供灵敏的检验。如果这是正确的，那么对细胞内和细胞间通信进行建模都需要量子理论。