当系统的半经典相空间混合时,少体量子系统的弛豫在很大程度上取决于初始状态;即混沌运动区域与规则岛共存。近年来,人们付出了很多努力来理解强相互作用量子系统中的热化过程,这些系统通常缺乏明显的半经典极限。时间相关变分原理 (TDVP) 允许人们通过将幺正多体动力学投影到弱纠缠变分态流形上来系统地推导出有效的经典(非线性)动力系统。我们证明这种动力系统通常具有混合相空间。当 TDVP 误差较小时,混合相空间会在量子模型的精确动力学上留下痕迹。例如,当系统在属于稳定周期轨道或周围规则区域的状态初始化时,它会表现出持续的多体量子复兴。作为原理证明,我们确定了新型“量子多体疤痕”,即导致一维和二维相互作用的里德堡原子模型中长时间振荡的初始状态。有趣的是,导致最稳健复苏的初始状态通常是纠缠态。另一方面,即使 TDVP 误差很大,如在热化倾斜场伊辛模型中,在相空间的常规区域中初始化系统也会导致热化速度惊人地减慢。我们的工作确立了 TDVP 作为一种识别任意维度中具有异常动力学的相互作用量子系统的方法。此外,混合相空间经典变分方程允许人们在相互作用模型中找到缓慢热化的初始条件。我们的结果揭示了经典和量子混沌之间的联系,指出了经典的 Kolmogorov-Arnold-Moser 定理可能扩展到量子系统。
在许多值得关注的科学应用中,量子算法有可能比传统算法快得多。例如量子机器学习 [1]、量子化学 [2] 以及许多其他 [3]。不幸的是,其中许多应用还无法在当前的嘈杂中型量子 (NISQ) 计算机上实现 [4],需要等到噪声源可以被抑制到阈值,使量子计算机可用于实践,甚至构建容错量子计算机 [5]。然而,许多有趣的 LGT 问题已经可以通过 NISQ 设备进行研究 [6]。特别是,如果以哈密顿量公式研究 LGT,量子算法通常不会受到符号问题的影响 [7,8]。一种重要的现成算法是变分量子特征值求解器 (VQE) [ 9 ],它是一种混合量子经典算法,利用变分原理寻找给定汉密尔顿量 H 的基态(和激发态)。VQE 的量子部分用于测量给定多量子比特状态中汉密尔顿量的期望值,即能量,而经典部分则在由参数化量子电路生成的多量子比特状态族中搜索使能量最小化的状态。本文提出的算法是一种经典优化器,旨在找到基态的良好近似值,尽可能减少能量测量的次数。这里选择的方法称为贝叶斯全局优化。它的首次应用可以追溯到 20 世纪 60 年代 [ 10 ],而它的现代实现则基于最近的研究 [ 11 ]。该方法的基础是高斯过程回归 (GPR),这是一种基于高斯过程贝叶斯推理的插值方法。它使我们能够使用有限量的 (嘈杂) 数据创建黑盒函数的预测模型。在每次优化迭代中,该模型用于确定一组可能接近全局最小点的参数。此步骤按照称为获取函数优化的过程执行。这里提出的优化能量的算法不同于 VQE 中常用的其他替代方法,因为它不仅使用能量的估计值,还使用其统计误差的值。其动机是降低每一步的量子测量次数:即使对于不精确的能量测量,只要它们的误差由于中心极限定理近似为高斯,该过程也是定义良好的。使用噪声设备模拟器将该算法的结果与其他常用的替代方案进行了比较。
然而,在任意低温下制备给定哈密顿量的吉布斯态并非易事 39,人们提出了各种方法,包括经典方法和量子方法 40–43,以在某些特定条件下制备吉布斯态。其中一些技术包括基于量子拒绝采样 44 、动力学模拟 45,46 和降维 47 的算法,但实现这些方法的量子资源开销成本非常高,因此不适合在近期的量子设备上执行。为了在 NISQ 设备中找到量子算法的应用,底层量子电路应该是浅的,具有较低的电路深度和较少的量子比特数。变分量子算法 (VQA) 48 就是这样一类遵循基于变分原理的启发式方法的混合量子经典算法,由于它们在具有浅量子电路的 NISQ 设备上实现,近年来 49–54 非常流行。为了使用 VQA 在 NISQ 设备上准备量子吉布斯态,已经提出了几种方法。55–60 在这项工作中,我们采用了 Wang 等人的方法。39 其中,在量子电路上准备吉布斯态的损失函数涉及熵的泰勒级数截断,并且已被证明可以为给定的汉密尔顿量准备保真度超过 99% 的吉布斯态。系统的物理汉密尔顿量是未知的,实际上在此协议中是不必要的。人们只能访问任意一组厄米算子的期望值。原则上,使用形式主义可以生成与这种任意甚至不完整的平均测量集一致的最小偏差量子态,但在本报告中,我们使用 IC 集进行测试和验证,希望能够提供用于采样的未知纯量子态的近乎精确的重建。这是通过构建一个厄米矩阵 H 来实现的,该矩阵由拉格朗日乘数参数化。后者充当吉布斯态的代理汉密尔顿量,吉布斯态代表量子系统状态的断层扫描重建。本文提出的混合量子-经典断层扫描协议涉及浅参数化量子电路的应用,可在当前到近期的量子硬件上进行实验实现。这本身就比某些其他断层扫描协议 11-14 更有优势,因为经过优化,状态可以直接在量子
29] 及其中的参考文献)。在演化过程中,薄膜/蒸汽界面可能会发生复杂的拓扑变化,如夹断、分裂和增厚,这些变化都给该界面演化的模拟带来了很大困难。[1] 提出了一种相场模型,该模型可以自然地捕捉形态演化过程中发生的拓扑变化,并且可以轻松扩展到高维空间,其中采用了稳定化方案的谱方法。相场方法的思想可以追溯到 [22] 和 [30] 的开创性工作。从那时起,它已成功应用于许多科学和工程领域。相场法使用辅助变量 φ(相场函数)来局部化相并用一层小厚度来描述界面。相场函数在两个相中分别取两个不同的值(例如 +1 和 −1),并在整个界面上平滑变化。在相场模型中,界面被视为过渡层,界面上某些物理量会连续但急剧地发生变化。相场模型可以从变分原理自然推导出来,即通过最小化整个系统的自由能。结果,导出的系统满足能量耗散定律,证明了其热力学一致性,并得到了一个数学上适定的模型。此外,能量定律的存在为设计能量稳定的数值方案提供了指导。相场方法现在已成为研究界面现象的主要建模和计算工具之一(参见[8–13,20,25,26]及其参考文献)。从数值角度来看,对于相场模型,数值近似中的一个主要挑战是如何设计无条件的能量稳定方案,使半离散和全离散形式下的能量都保持耗散。能量耗散定律的保持尤为重要,对于排除非物理数值解至关重要。事实上,已经观察到不遵守能量耗散定律的数值格式可能导致较大的数值误差,特别是对于长时间模拟,因此特别需要设计在离散级别保持能量耗散定律的数值格式。开发用于近似相场模型的数值格式的另一个重点是构建高阶时间推进格式。在一定精度的要求下,当我们想要使用更大的时间推进步骤来实现长时间模拟时,高阶时间推进格式通常比低阶时间推进格式更可取。这一事实促使我们开发更精确的格式。此外,不言而喻,线性数值格式比非线性数值格式更有效,因为非线性格式的求解成本很高。在本文中,我们研究了基于 SAV 方法的线性一阶和二阶时间精确、唯一可解且无条件能量稳定的数值格式,用于解决固态脱湿问题相场模型,该 SAV 方法适用于一大类梯度流 [15, 16]。引入辅助变量的梯度流格式首次在 [23,24] 中提出,称为不变能量二次化 (IEQ) 方法,其中辅助变量是一个函数。SAV 方法的基本思想是将梯度流的总自由能 E (φ) 分为两部分,写为
单元2:牛顿的古典力学法律;相空间动力学,稳定性分析;中央力量运动;两体碰撞,散射在实验室和质量框架中;刚体动力学,惯性张量的力矩,非惯性框架和伪型;变分原理,拉格朗日和哈密顿的形式主义和运动方程;泊松支架和规范转换;对称,不变性和保护法,环状坐标;周期性运动,小振荡和正常模式;相对论,洛伦兹转化,相对论运动学和质量能量等效的特殊理论。单元3:电磁理论静电:高斯定律及其应用;拉普拉斯和泊松方程,边界价值问题;磁静态:生物武器定律,安培定理,电磁诱导;麦克斯韦(Maxwell)的方程式和线性各向同性介质中的方程式;界面的字段上的边界条件;标量和矢量电势;仪表不变性;自由空间,介电和导体中的电磁波;反射和折射,极化,菲涅尔定律,干扰,连贯性和衍射;等离子体的分散关系; Maxwell方程的Loentz不变性;传输线和波导指南;带电颗粒在静态和均匀电磁场中的动力学;移动电荷,偶极子和智障电位的辐射。单元4:量子力学波粒对偶性;坐标和动量表示中的波函数;换向者和海森堡的不确定性原则;矩阵表示;狄拉克的胸罩和样式法; Schroedinger方程(时间依赖性和时间无关);特征值问题,例如粒子中的盒子,谐波振荡器等。;穿过障碍;运动中心的运动;轨道角动量,角动量代数,自旋;添加角动量;氢原子,自旋 - 轨道耦合,精细结构;时间独立的扰动理论和应用;变分方法; WKB近似;时间依赖的扰动理论和费米的黄金法则;选择规则;半古典辐射理论;散射,相移,部分波,天生近似的基本理论;相同的粒子,保利的排除原理,自旋统计量连接;相对论量子力学:klein gordon和dirac方程。单元5:热力学及其后果的热力学和统计物理定律;热力学潜力,麦克斯韦关系;化学潜力,平衡;相空间,微染色;微型典型,规范和宏大的合奏和分区功能;自由能和热力学量的连接;一阶相变;经典和量子统计,理想的费米和玻色气体;详细的平衡原则;黑体辐射和普朗克的分销法; Bose-Einstein凝结;随机步行和布朗运动;介绍非平衡过程;扩散方程。单元6:电子设备半导体设备物理,包括二极管,连接,晶体管,现场效应设备,HOMO和HETEROJUNTICT设备,设备结构,设备特性,频率依赖性和应用;光电设备,包括太阳能电池,光电探测器和LED;高频设备,包括
单元2:牛顿的古典力学法律;相空间动力学,稳定性分析;中央力量运动;两体碰撞,散射在实验室和质量框架中;刚体动力学,惯性张量的力矩,非惯性框架和伪型;变分原理,拉格朗日和哈密顿的形式主义和运动方程;泊松支架和规范转换;对称,不变性和保护法,环状坐标;周期性运动,小振荡和正常模式;相对论,洛伦兹转化,相对论运动学和质量能量等效的特殊理论。单元3:电磁理论静电:高斯定律及其应用;拉普拉斯和泊松方程,边界价值问题;磁静态:生物武器定律,安培定理,电磁诱导;麦克斯韦(Maxwell)的方程式和线性各向同性介质中的方程式;界面的字段上的边界条件;标量和矢量电势;仪表不变性;自由空间,介电和导体中的电磁波;反射和折射,极化,菲涅尔定律,干扰,连贯性和衍射;等离子体的分散关系; Maxwell方程的Loentz不变性;传输线和波导指南;带电颗粒在静态和均匀电磁场中的动力学;移动电荷,偶极子和智障电位的辐射。单元4:量子力学波粒对偶性;坐标和动量表示中的波函数;换向者和海森堡的不确定性原则;矩阵表示;狄拉克的胸罩和样式法; Schroedinger方程(时间依赖性和时间无关);特征值问题,例如粒子中的盒子,谐波振荡器等。;穿过障碍;运动中心的运动;轨道角动量,角动量代数,自旋;添加角动量;氢原子,自旋 - 轨道耦合,精细结构;时间独立的扰动理论和应用;变分方法; WKB近似;时间依赖的扰动理论和费米的黄金法则;选择规则;半古典辐射理论;散射,相移,部分波,天生近似的基本理论;相同的粒子,保利的排除原理,自旋统计量连接;相对论量子力学:klein gordon和dirac方程。单元5:热力学及其后果的热力学和统计物理定律;热力学潜力,麦克斯韦关系;化学潜力,平衡;相空间,微染色;微型典型,规范和宏大的合奏和分区功能;自由能和热力学量的连接;一阶和二阶过渡;经典和量子统计,理想的费米和玻色气体;详细的平衡原则;黑体辐射和普朗克的分销法; Bose-Einstein凝结;随机步行和布朗运动;介绍非平衡过程;扩散方程。单元6:电子设备半导体设备物理,包括二极管,连接,晶体管,现场效应设备,HOMO和HETEROJUNTICT设备,设备结构,设备特性,频率依赖性和应用;光电设备,包括太阳能电池,光电探测器和LED;高频设备,包括
S.NO 科目 级别 单位 主题 主持人 隶属关系 DOS 1 物理学 UG/PG 电子学 QM-原理变化博士。 Rajkumar Singh UDoP,RU 29.03.2020 2 物理学 UG/PG 电子学量子力学和变化 pDr. Rajkumar Singh UDoP,RU 31.03.2020 3 物理学 UG/PG 电子学 Frank Condon 原理博士Achint Kapoor UDoP,RU 02.04.2020 4 物理学 UG/PG 理论粒子物理学博士Rajiv Asthana Gossenor College 03.04..2020 5 物理学 UG/PG 线路电流传输博士Sanjay Kr Day UDoP,RU 03.04..2020 6 物理学 UG/PG 电子学微电子学简介和博士。 Arun Kumar UDoP,RU 03.04.2020 7 物理学 UG/PG 电子学静态和动态特性 oDr。 Nilanjal Sil Gossenor College 06.04.2020 8 物理学 UG/PG 电子学变分原理的应用Dr. Rajkumar Singh UDoPhy,RU 06.04.2020 9 物理学 UG/PG 电子学 测量的动态特性Dr。 Nilanjal Sil Gossenor College 07.04.2020 10 物理学 UG/PG 电子学 LTR Dr. Braj Lal Bhakta Gossenor College 07.04.2020 11 物理 UG/PG 电子测量第 1 部分 Dr. Nilanjal Sil Gossenor 学院 08.04.2020 12 物理学 UG/PG 电子学 相对论 博士Kumari Mamta CIT 11.04.2020 13 物理学 UG/PG 电子学 CPU 的微处理器组件。 Arun Kumar UDoPhy,RU 10.04.2020 14 物理学 UG/PG 电子学 Frank Condon PrincDr 的解释。 Achint Kapoor UDoPhy,RU 05.04.2020 15 物理学 UG/PG 电子学 QM4-Stationary Perutbation Theor Dr. Rajkumar Singh UDoPhy,RU 11.04.2020 16 物理学 UG/PG 电子学麦克斯韦四个场方程博士Braj Lal Bhakta Gossenor College 11.04.2020 17 物理学 UG/PG 统计力学博士Rajeev Ashthana Gossenor College 15.04.2020 18 物理学 UG/PG 电子学波导博士桑杰·Kr.天 14.04.2020 19 物理 UG/PG 测量-第 2 部分-误差分析博士。 Nilanjal Sil Gossenor College 16.04.2020 20 物理学 UG/PG MB 统计学 Dr. Rajiv Asthana GC,RU 17.04.2020 21 物理学 UG/PG 吉布斯悖论博士Rajiv Asthana Gossner College Ranch 18.04.2020 22 物理学 UG/PG 拉曼效应及其实验 Achint Kapoor UDoPhy,RU 17.04.2020 23 物理学 UG/PG MB 统计学 Dr. Rajiv Asthana GC,RU 17.04.2020 24 物理学 UG/PG 吉布斯悖论博士Rajiv Asthana Gossner College Ranchi 18.04.2020 25 物理学 UG/PG 拉曼效应及其实验 Achint Kapoor UDoPhy,RU 17.04.2020 26 物理学 UG/PG 线性斯塔克效应(光谱学) Dr. Rajiv Asthana GC 18.04.2020 27 物理学 UG/PG 光电器件基础 Mamta singh RU 21.04.2020 28 物理学 UG/PG 二次斯塔克效应 Dr. rajiv Asthana RU 20.04.2020 29 物理学 UG/PG 超精细结构(光谱学)博士rajiv asthana RU 23.04.2020 30 物理学 UG/PG 光谱的超精细结构博士Rajiv Asthana GS 24.04.2020 31 物理学 MB 统计学 Dr. Rajiv Asthana GC,RU 17.04.2020 32 物理学吉布斯悖论博士Rajiv Asthana Gossner College Ran 18.04.2020 33 物理学 拉曼效应及其实验Achint Kapoor UDoPhy,RU 17.04.2020 34 物理学(B.SC UG/PG 数字电路和数字数Santosh rajwar PPK 20.04.2020 35 物理(BS 数字电路和数字 Santosh rajwar PPK 20.04.2020