2014 年,英国制定了一项连贯的国家计划,并在秋季预算案中宣布政府将为转化研发提供为期五年的第一阶段支持(利用大学数十年来的公共资助基础研究),以建立一个主权量子技术产业部门。2019 年秋季预算案宣布政府将为国家量子技术计划 (NQTP) 提供另外五年的支持,包括建立国家量子计算中心,该计划涵盖量子计时、传感、通信和计算以及模拟。与此同时,国防科学技术实验室 (Dstl) 于 2014 年启动了一个类似 DARPA 的项目 1,以快速开发量子技术,主要侧重于用于定位、导航和计时 (PNT) 的量子传感器,包括时钟、重力传感器和惯性力传感器。该项目是对 NQTP 工作的补充,自国家计划启动以来,Dstl 和英国国防部 (MOD) 一直是 NQTP 的合作伙伴。
(i) 系统准备:设置系统的初始状态。 (ii) 系统演进:动态地发展系统。 (iii) 系统测量:与某些测量设备耦合以观察结果。 1 1:值得注意的是,量子力学告诉我们如何用数学方法计算实验系统的概率。然而,量子力学对科学现实主义提出了一些重大挑战。量子可观测量会因测量而改变,无论是对其自身还是对“相关”可观测量的测量。我们通常通过数学工具来表示量子态,如“纯态”向量 ji 和“混合态”密度矩阵。这些表示是否真实,再次是一个科学哲学问题。无论哪种情况,密度矩阵都允许计算测量结果。
摘要。人们认为,大脑网络保持高传输效率的方式是理解大脑活动的基础。由更多细胞组成的大脑使信息传输更加可靠,对噪声的鲁棒性更强。另一方面,在更大的网络中处理信息需要额外的能量。最近的研究表明,复杂性、连通性和功能多样性,而不仅仅是神经元的大小和数量,可能有利于记忆、学习和更高级认知的进化。在本文中,我们使用香农信息理论定量解决传输效率问题。我们将神经网络描述为通信通道,然后将信息测量为刺激和网络响应之间的互信息。我们采用基于 Levy 和 Baxter 提出的方法的概率神经元模型,该模型包含基本的定性信息传输机制。在本文中,我们概述并讨论了我们之前关于大脑启发网络的定量结果,并在更广泛的文献背景下探讨了它们的定性后果。结果表明,在非常嘈杂的环境中,例如,只有三分之一的输入脉冲被允许通过嘈杂的突触并深入网络,互信息通常会最大化。此外,我们还表明,抑制连接以及适当位移的长距离连接通常可以显著提高传输效率。从高等数学的角度深入理解大脑过程对于解释大脑效率的本质起着重要作用。我们的研究结果证实,在进化过程中出现的基本大脑成分是为了优化传输性能而产生的。
原子量子圈(“旋转”)与捕获的离子库仑晶体中的集体运动之间的抽象激光控制的纠缠需要从激光器进行条件动量转移。由于自旋依赖性力是从自旋光相互作用中的空间梯度得出的,因此该力通常是纵向的,与平均激光K -vector(或两个梁的K-矢量差异)平行且成比例,这构成了可访问的自旋 - 运动偶联的方向和相对幅度。在这里,我们显示了如何由于其横向发射中的梯度而垂直于单个激光束传递动量。通过控制离子的位置的横向梯度通过光束塑造,可以调节边带和载体的相对强度,以优化所需的相互作用并抑制不需要的,抗谐振的效果,从而降低了栅极的限制。我们还讨论了这种效果如何在最近的实验中扮演着未引人注目的角色。
双方之间的通信场景可以通过首先将消息编码到作为通信物理介质的物理系统的某些状态中,然后通过测量系统状态对消息进行解码来实现。我们表明,在最简单的情况下,已经可以检测到量子系统相对于经典系统的明确、无限的优势。我们通过构建一系列具有操作意义的通信任务来实现这一点,一方面,每个任务都可以仅使用单个量子位来实现,但另一方面,经典实现需要一个无限大的经典系统。此外,我们表明,尽管借助共享随机性的额外资源,所提出的通信任务可以通过相同大小的量子和经典系统来实现,但经典实现所需的协调操作数量也会无限增长。特别是,没有有限的存储空间可用于存储使用经典系统实现所有可能的量子通信任务所需的所有协调操作。因此,共享随机性不能被视为免费资源。
摘要 分子纳米磁体 (MNM) 是含有相互作用自旋的分子,一直是量子力学的游乐场。它们的特点是有许多可访问的低能级,可用于存储和处理量子信息。这自然开启了将它们用作量子比特的可能性,从而扩大了基于量子比特架构的量子逻辑工具。这些额外的自由度最近促使人们提出在单个分子中编码带有嵌入式量子纠错 (QEC) 的量子比特。QEC 是量子计算的圣杯,这种量子比特方法可以规避标准多量子比特代码中典型的物理量子比特的大量开销。分子方法的另一个重要优势是在制备复杂的超分子结构时实现了极高的控制程度,其中各个量子比特相互连接,同时保持其各自的属性和相干性。这对于构建量子模拟器(能够模拟其他量子对象动态的可控系统)尤其重要。使用 MNM 进行量子信息处理是一个快速发展的领域,但仍需要通过实验进行充分探索。需要解决的关键问题与扩大量子位/量子比特的数量及其各自的寻址有关。人们正在深入探索几种有希望的可能性,从使用单分子晶体管或超导设备到光学读出技术。此外,化学领域的新工具也可能随时可用,例如手性诱导的自旋选择性。在本文中,我们将回顾这一跨学科研究领域的现状,讨论尚未解决的挑战和设想的解决方案,这些方案最终可能会释放分子自旋在量子技术中的巨大潜力。
需求报告包含互联网服务提供商正在实施的新系统的目标、目的和需求。这些信息可以帮助互联网服务提供商了解系统的用途和背景、如何设计系统以满足他们和客户的需求以及组成整个系统的子项目和完成这些子项目的时间表。需求报告将包含消息传递系统的用途、每日客户使用数据和所需信息。子项目将使互联网服务提供商能够管理开发和实施新系统的时间表。这些信息有助于他们了解系统需要做什么以及如何设计系统来完成这些任务。
此信息请求不是对实际出价的征集,尽管可以通过提案请求(RFP)在以后的日期征集出价。该RFI的目的是确定最先进的技术,以向MTA的零发电局舰队提供高度成功的监控和报告。该解决方案必须能够通过现有的电力组件,API,接口(可能包括第三方)来获取多个数据源。NYCT/MTAB对新开发和商业现成(COTS)系统开放。建议在其他运输/运输属性中成功实施的系统做出响应。
混合纳米电子器件通过将超导体的宏观相位相干性与半导体器件的电荷密度控制相结合,为开发量子技术提供了一个有前途的平台。本论文重点研究混合纳米电子器件的建模及其在研究物质拓扑相和量子信息处理中的应用。论文的第一部分介绍了一种用于静电建模的新型无轨道方法。该方法显著提高了界面附近密度分布的精度,同时最大限度地降低了计算成本。接下来,我们使用基于对称性的非局部电导谱方法来研究多端器件中的传输测量。这种方法可以识别自旋轨道耦合的方向并检测非理想效应。然后,论文探讨了铁磁混合异质结构,它通过结合磁性绝缘体插入物来实现对有效磁场的局部控制。我们研究了超导和铁磁邻近效应的相互作用,并提出了一种用于展示拓扑超导的平面设计。我们还展示了如何使用该平台来实现可配置的 0-π 约瑟夫森结,以及如何实现非正弦电流相位关系。最后,本论文研究了以高次谐波为主的结在超导量子比特中的应用。我们提出并研究了一种耦合方案,用于在异质量子架构中纠缠奇偶校验保护的量子比特和可调谐通量的传输子。
DAB Miller,“用于低能信息处理和通信的 Attojoule 光电子学:教程回顾”,IEEE/OSA J. Lightwave Technology 35 (3), 343-393 (2017) DOI:10.1109/JLT.2017.2647779