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计算正能量区的年度初级能源平衡的指南
本文档旨在设定一种方法来计算产生比消耗能量更多的地区的年度初级能源平衡。在正能量区的设计和评估过程中，这可能是城市的实用工具。根据几个步骤可以生成年度余额的计算方法。首先，需要确定能源和资源。进行了两项分析后，迭代过程和能量平衡的检查将为该地区提供不同的替代方案。为了评估某个地区的积极程度，该余额是按总或不可再生的一级能源条款进行的，因为它比较了不同类型的能源载体并考虑了该地区限制的收益。计算指南遵循在建立城市项目的初始状态下执行的过程。这是一个为期5年的项目，因此，本文档将继续从观察和学到的内容中演变。该方法基于ISO 52000-1（2017）中定义的建筑物的能源绩效评估。
量子开关的唯一定义是其对幺正运算的作用
量子开关是一种在不同的幺正操作之间建立相干控制的量子过程，它通常被描述为一个量子过程，将一对幺正操作（U1，U2）变换为一个受控幺正操作，该操作以不同的顺序相干地应用它们，即|0⟩⟨0|⊗U1U2+|1⟩⟨1|⊗U2U1。然而，这种描述并没有直接定义它对非幺正操作的作用。量子开关对非幺正操作的作用被选为其对幺正操作作用的“自然”延伸。一般而言，一个过程对非幺正操作的作用并不是由其对幺正操作的作用唯一决定的。对于非幺正操作，可能存在一组量子开关的不等价延伸。然而，我们证明，自然扩展是 2 槽情况下量子开关的唯一可能性。换句话说，与一般情况相反，量子开关对非幺正操作的作用（作为线性和完全 CP 保持超映射）完全由其对幺正操作的作用决定。我们还讨论了量子过程的完整描述何时由其对幺正操作的作用唯一确定的一般问题，并确定了一组完全由其对幺正操作的作用定义的单槽过程。
非幺正多量子比特运算的实验实现
引言：经典计算是一种极为成功的信息处理范式。计算的成功很大程度上可以归因于计算能力的快速提升，而计算能力的快速提升得益于由经典不可逆门操作构建的底层电路的小型化（参见图 1(a)）。如今，经典处理器门数的指数增长已达到基本物理极限 [1]。在不断追求提高计算能力的过程中，人们正在探索多种替代技术 [2–13]。作为一种与经典信息处理正交的方法，量子计算最近受到了广泛关注。在此方面，人们已经取得了实质性进展，首次展示了量子纠错等基本要素 [14–19]。这可以归因于新颖、先进的提案以及成熟技术的持续改进 [20–24]。这些进步使量子计算更接近于完全单一演化到输出状态的理想。然而，在某些算法中，非单一操作需要与单一量子门结合使用。其中包括量子机器学习、量子优化和模拟算法，这些算法被认为是量子计算最有前途的近期应用之一。
核绿色吗？欧盟正在从核能上分裂
6 NEA，“核电在氢经济中的作用：成本和竞争力”，2023年3月1日，可在此处获得。 7根据NEA报告，“在欧盟和核新建中生产太阳能的氢的成本在很大程度上相似。 [..]一般而言，从廉价电力（例如摊销核电）中受益的技术（例如） 核-LTO）和可再生能源在具有较高资源捐赠的地点（例如） solar-me和solar-na）提供非常有竞争力的氢，约为每kgh2 2美元”（§2.2.2）。 关于氢存储，运输和分配成本，NEA报告强调，“具有稳定产生的系统（即核）的储存，运输和分配成本，其比具有可变生产的系统（即可变可再生能源）低四到五倍。 ”（§2.4）。 8从委员会到欧洲议会，欧洲理事会，理事会，欧洲经济和社会委员会以及该地区委员会，2022年5月18日，Repowereu计划，COM/2022/230最终，可在此处获得。6 NEA，“核电在氢经济中的作用：成本和竞争力”，2023年3月1日，可在此处获得。7根据NEA报告，“在欧盟和核新建中生产太阳能的氢的成本在很大程度上相似。[..]一般而言，从廉价电力（例如摊销核电）中受益的技术（例如核-LTO）和可再生能源在具有较高资源捐赠的地点（例如solar-me和solar-na）提供非常有竞争力的氢，约为每kgh2 2美元”（§2.2.2）。关于氢存储，运输和分配成本，NEA报告强调，“具有稳定产生的系统（即核）的储存，运输和分配成本，其比具有可变生产的系统（即可变可再生能源）低四到五倍。”（§2.4）。8从委员会到欧洲议会，欧洲理事会，理事会，欧洲经济和社会委员会以及该地区委员会，2022年5月18日，Repowereu计划，COM/2022/230最终，可在此处获得。
使用量子统计查询进行幺正学习
我们提出了几种算法，用于从量子统计查询 (QSQ) 中学习酉算子，这些算子与 Choi-Jamiolkowski 状态有关。量子统计查询可以捕获具有有限量子资源的学习者的能力，该学习者仅接收测量预期值的噪声估计作为输入。我们的方法取决于一种新技术，该技术用于使用单个量子统计查询估计 Pauli 弦子集上酉的傅里叶质量，从而推广了先前针对均匀量子示例的结果。利用这一见解，我们表明量子 Goldreich-Levin 算法可以通过量子统计查询实现，而该算法的先前版本涉及对酉及其逆的 oracle 访问。此外，我们证明了 O p log nq - juntas 和具有恒定总影响的量子布尔函数在我们的模型中是可有效学习的，并且恒定深度电路可以通过量子统计查询以样本效率的方式进行学习。另一方面，之前针对这些任务的所有算法都需要直接访问 Choi-Jamiolkowski 状态或通过 oracle 访问幺正态。此外，我们的上限意味着可以有效地学习这些类幺正态对局部混乱集合的作用。我们还证明，尽管取得了这些积极成果，但与对 Choi-Jamiolkowski 状态的可分离测量相比，量子统计查询会导致某些任务的样本复杂度呈指数级增长。具体而言，我们展示了学习一类相位 oracle 幺正态的指数下限和测试信道幺正性的双指数下限，以适应我们之前对量子态的设定。最后，我们提出了平均替代模型的新定义，展示了我们的结果在混合量子机器学习中的潜在应用。
双幺正分解算法与开放量子系统模拟
对于直接实现酉门的传统量子计算机来说，模拟描述非酉演化后量子系统真实相互作用的一般量子过程是一项挑战。我们分析了有前途的方法的复杂性，例如 Sz.-Nagy 膨胀和酉函数的线性组合，它们可以通过非酉算子的概率实现来模拟开放系统，这需要多次调用编码和状态准备预言机。我们提出了一种量子二酉分解 (TUD) 算法，使用量子奇异值变换算法将具有非零奇异值的 a 维算子 A 分解为 A = ( U 1 + U 2 ) / 2，避免了经典的昂贵的奇异值分解 (SVD)，其时间开销为 O(d3)。这两个酉函数可以确定性地实现，因此每个酉函数只需要调用一次状态准备预言机。对编码预言机的调用也可以显著减少，但测量误差可以接受。由于TUD方法可以将非幺正算子实现为仅两个幺正算子，因此它在线性代数和量子机器学习中也有潜在的应用。
黑洞蒸发的因果幺正量子比特模型
黑洞信息（丢失）悖论是一个有关黑洞蒸发和演化过程的幺正性难题的问题（见霍金[9]，或Chakraborty和Lochan[4]、Harlow[8]、Polchinski[16]和Marolf[10]的评论）。幺正性守恒的假设（尤其是我们的假设）意味着几种一般的情况。例如，可以采用这样的假设（我们也这样做），即信息在黑洞蒸发过程中（以某种方式）逐渐释放。然而，这个观点（显然和其他观点一样）需要某种令人信服的物理机制，或者（在缺乏机制的情况下）至少需要某种可行的信息传输抽象算法。研究该悖论的一个显而易见的方法是，从特定的物理机制中抽象出问题，从量子比特的角度分析问题。在文献中，我们可以找到许多量子比特模型，它们或多或少成功地再现了黑洞演化的各个步骤（例如，参见 Broda [ 2 , 3 ]、Giddings [ 6 , 5 ]、Giddings 和 Shi [ 7 ]、Mathur [ 11 , 12 ]、Mathur 和 Plumberg [ 13 ]、Osuga 和 Page [ 14 ] 或 Avery [ 1 ] 的评论）。不幸的是，在所有这些模型中，因果关系这一重要问题似乎都没有引起应有的重视，因此没有明确排除超光速通信的可能性。与此相反，我们目前的处理方式优先考虑因果关系。更准确地说，在我们的方法中，我们严格控制通过量子比特传输的信息的方向。
检测混合幺正量子信道是 NP 难题
在量子信息理论中，量子通道表示系统中离散时间的变化，在理想意义上，这些变化可以通过物理过程实现。从数学上讲，量子通道用完全正且保迹的线性映射表示，形式为Φ：L（C n）→L（C m），其中L（C n）是从C n到自身的线性映射或算子集，对于L（C m）也是如此。如果系统在通道Φ表示的动作之前的状态用密度算子ρ∈L（C n）表示，那么通道动作后的状态由密度算子Φ（ρ）∈L（C m）给出。本文主要研究n = m的通道，它们表示离散时间变化保持物理系统大小的常见情况。 （量子通道的输入和输出系统的大小由底层空间 C n 的维度反映
信息论中的最佳重正化群变换
最近，引入了一种新颖的实空间重正化群 (RG) 算法。通过最大化信息论量，即实空间互信息，该算法可确定相关的低能自由度。受此启发，我们研究了平移不变系统和无序系统的粗粒化程序的信息论性质。我们证明，完美的实空间互信息粗粒化不会增加重正化汉密尔顿量中的相互作用范围，并且对于无序系统，它会抑制重正化无序分布中相关性的产生，从这个意义上讲是最优的。我们通过对干净随机的伊辛链进行任意粗粒化，通过经验验证了这些复杂性度量作为 RG 保留信息的函数的衰减。结果建立了 RG 作为压缩方案的性质与物理对象（即汉密尔顿量和无序分布）性质之间的直接且可量化的联系。我们还研究了约束对通用 RG 程序中粗粒度自由度的数量和类型的影响。
