摘要通常是各种物理量的预期值,例如占据某些状态的电子数量或不同电子状态之间的库仑相互作用,可以用积分来表示。相比之下,我们的方法基于差异形式,表明可以通过平均时间来获得期望值。确认我们方法的有效性,我们准备了两种情况:一个是一个非常简单的情况,没有多体相互作用,另一种是包含多体项的情况(最简单的安德森·哈密顿式)。关于简单的情况而没有包含多体项,我们可以分析地证明,占据从我们方法得出的任何状态的电子数量等同于从绿色功能方法中评估的分析。包括多体项时,我们的结果显示了与绿色功能方法得出的分析方法的良好数值一致。通过两种情况,基于我们方法的预期值计算被认为是有效的。
量子模拟在量子化学和物理学中具有广泛的应用。最近,已经提出了随机方法来加速哈密顿模拟。可以通过一种称为QDRIFT的简单算法来证明来自随机化的优势:迭代地进化了哈密顿量中的随机项,并证明平均量子通道近似于理想的演化。今天,我将对QDRIFT产生的随机产品公式进行单一实现。我们的主要结果[ARXIV:2008.11751]证明,随机产品公式的典型实现近似于理想的单一演变,直至小钻石 - 纳蒙德误差。明显地,从任意但固定的输入状态开始的相同随机演变产生的电路适合该输入状态。数值实验验证理论准确性保证。
本文考虑了一种离散时间调度方法,用于实现连续时间直流微电网系统的功率平衡。高阶动力学和电阻网络分别用于对集中式微电网系统的电力存储单元和直流总线进行建模。采用图上的 PH(端口哈密顿)公式来明确描述微电网拓扑。这种建模方法使我们能够推导出一个离散时间模型,该模型可以保持物理系统的功率和能量平衡。接下来,使用所提出的控制模型制定了受约束的经济 MPC(模型预测控制),以有效管理微电网运行。网络建模方法和基于优化的控制的系统组合使我们能够生成适当的功率分布。最后,通过在不同场景下使用真实数值数据对特定直流微电网电梯系统进行仿真和比较,验证了所提出方法的优势。
量子场论中的规范对称性产生了极其丰富的现象。最突出的是,SU(3Þ×SU(2Þ×U(1Þ)规范对称性描述了标准模型的相互作用。进行从头算预测以与实验进行比较需要大量的计算资源。特别是,由于超级计算机和算法的进步,格点规范理论(LGT)中的蒙特卡罗方法在过去的几十年里取得了丰硕成果。然而,由于玻尔兹曼权重变为复值,涉及早期宇宙非平衡演化[1-4]、夸克胶子等离子体的传输系数[5]和强子碰撞中的部分子物理[6-11]等动力学问题出现了符号问题。未来,大规模量子计算机可以通过在哈密顿形式中进行实时模拟来避免这一障碍[12-16]。
已在参考文献30到32中显示,可以从Bardeen-Cooper-Schrieffer模型Hamiltonian开始发展一种超导性理论,在该理论中,电子波相互作用被直接的电子电子相互作用所代替,并且仅考虑了与相反动量和尖刺的电子相互作用。表明,这种相互作用是超导现象的基本责任。在参考文献31中,从弗洛希里奇(Frohlich)的精确汉密尔顿(Hamiltonian)开始发展超导性理论,在该理论中,明确考虑了晶格声子的发射和吸收,这可能是由模型汉密尔顿(Hamiltonian)重新确定汉密尔顿人的可能性,尤其是在牢固的基础上进行的,并且更精确地选择了其参数。在本节中,我们考虑了基于这种类型的哈密顿模型的延迟和赋予绿色功能与超副标理论的应用。
备受期待的量子计算机的使用是模拟复杂的量子系统,包括分子和其他多体系统。一种有前途的方法涉及直接应用Uni-taries(LCU)的线性组合,以通过在一定序后截断来近似泰勒级数。在这里,我们提出了该方法的适应,该方法针对具有广泛变化的术语的哈密顿人优化,就像电子结构计算中一样。我们表明,使用由迭代过程确定的较大的幅度项使用较大的幅度项,将LCU应用更为有效。我们在这种广义的截短的泰勒方法的模拟误差上构成了界限,并且对于一系列分子模拟,我们报告了这些界限以及确切的数值结果。我们发现,对于给定的电路深度,我们的自适应方法通常可以通过数量级提高模拟精度。
与此同时,巨大的研究兴趣催化了新型量子算法和子程序的发现 [ 4 ]。其中仅有少数算法和子程序构成了大多数已知量子算法的基石,即量子搜索、量子相位估计和哈密顿模拟。它们乍一看并没有结构上的相似之处,但令人惊讶的是,它们都可以用量子奇异值变换 (QSVT) [ 1 ] 的框架来表述。QSVT 由 Gily´en 等人于 2018 年开发,是一种允许对包含在更大的酉算子中的非酉矩阵进行多项式变换的过程。由于可实现的多项式集非常广泛,因此 QSVT 可应用于众多场景。由此产生的算法具有吸引人的特性,例如“概念上简单且高效” [ 8 ]。由于几乎所有量子算法都可以用 QSVT 来表述,因此它也被称为“量子算法的大统一”[ 1 ]。
Penson – Kolb模型[1]可以源自一般的微观紧密结合哈密顿式。在这种方法中,库仑的排斥会导致相互作用的相互作用j。然而,对跳跃积分也可以被视为具有正值和负值的效果模型参数[2-4]。在平方晶格的情况下,超导相机独立于j的符号。对于排斥对跳跃相互作用而发生的超导性通常称为η -type配对。在此阶段,配对电子的总动量为(π,π)。结果,原始的翻译不变性被损坏,超导顺序参数从一个站点变为相邻的参数。尽管,η -pairing对抗磁对破坏[5],但量子量化和meissner效应出现在此状态[6]。在这里,我们证明了排斥对跳跃相互作用可能会导致在非双分部分三角晶格上稳定的超导阶段。
我们研究了在相互作用的存在下,在DC场诱导的Wannier-Stark toR中的超导传输。平面带提供了非常规高温超导性的可能性,其中超级流体重量D S通过局部状态的密度重叠增强。但是,植物的构造通常需要非常精确的哈密顿参数调整。为了克服这一困难,我们提出了一种可行的替代方案,通过在相应的晶格方向上应用DC场来实现频段。我们通过研究DC场和有吸引力的Hubbard相互作用强度对波函数,相关长度,配对顺序参数以及超级流动重量D s的影响,从系统地表征这些频段上的超导行为。我们的主要结果是,超级流体重量在相互作用强度和弱DC领域的最佳值下大大增强。