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World File Search System喷流的
日冕环中不对称纳米喷射的建模
背景。对日冕中重联喷流的观测正在成为研究难以捉摸的日冕加热的一种可能的诊断方法。这种喷流，特别是被称为纳米喷流的喷流，可以在日冕环中观察到，并且与纳米耀斑有关。然而，虽然模型成功地描述了导致喷流的双侧重联后磁弹弓效应，但观测表明纳米喷流是单向的或高度不对称的，只有相对于日冕环曲率向内移动的喷流才能清晰地观察到。目的。这项工作的目的是解决日冕环曲率在非对称重联喷流的产生和演化中的作用。方法。我们首先使用一个简化的分析模型，在该模型中，我们根据重联前磁场线与其重联后缩回长度之间的局部交叉角来估算重联后的张力，以达到新的平衡。其次，我们使用一个简化的数值磁流体动力学 (MHD) 模型来研究两个相反传播的喷流如何在弯曲的磁场线中演变。结果。通过我们的分析模型，我们证明了在重联后重组的磁场中，向内的磁张力本质上比向外的磁张力强（高达三个数量级），并且当缩回长度足够大时，存在一个向外的张力消失的状态，导致在可观测的大尺度上没有向外的喷流。我们的 MHD 数值模型为这些结果提供了支持，并且还证明在随后的时间演化中，向内的喷流始终更具能量。还发现小角度重联和更局部的重联区域的不对称程度会增加。结论。这项研究表明，日冕环的曲率在重联喷流的不对称性中起着重要作用，向内的喷流比相应的向外的喷流更容易发生，而且能量也更高。
模拟正在形成的大质量恒星周围的圆盘和磁流出 - II。大质量原恒星喷流的动力学
背景。形成大质量恒星会发射磁源流出物，这实际上是寻找大质量恒星形成地点的标志。然而，直到最近几年，才有可能对这种磁驱动流出物的形成和传播进行理论和观察研究。目的。通过这项工作，我们旨在详细研究从大质量恒星形成早期阶段驱动高度准直流出的机制，以及这些过程如何受到形成大质量恒星的原生环境特性的影响。方法。我们进行了一系列 31 次模拟，旨在建立这些机制的统一理论图景，并确定不同环境的影响如何改变它们的形态和动量输出。磁流体动力学模拟还考虑了欧姆耗散作为非理想效应、自重力和尘埃和气体热吸收和发射的扩散辐射传输。我们从一个坍缩的云核开始，它被最初均匀的磁场穿过，并且正在缓慢旋转。我们在球坐标系中使用了二维轴对称网格。结果。在模拟中，我们可以清楚地区分快速的磁离心发射和准直喷流（速度 ≳ 100 km s − 1 ）和由磁压驱动的更宽的磁塔流，后者会随时间而变宽。我们详细分析了流动的加速度，以及它在几百个天文单位的距离处被磁力重新准直。我们量化了磁制动对外流的影响，这会缩小系统后期演化的外流腔。我们发现，尽管自重力和介质热力学不可扩展，但我们的结果会随着云核的质量而变化，原则上可以用于这种质量的一系列值。我们观察到，对于大质量原恒星的诞生环境的各种假设，都存在相同的喷流驱动机制，但随着时间的推移，它们的形态和机械反馈会发生变化，从而达到更大的尺度。
伽马射线爆发喷流传播、角结构发展和光度函数
伽马射线爆发喷流的命运和可观测特性主要取决于它们与围绕中央引擎的前身物质的相互作用。我们提出了这种相互作用的半解析模型（该模型建立在之前的几项解析和数值工作的基础上），旨在根据周围物质和发射时喷流的特性，预测爆发后喷流和茧能量以及洛伦兹因子的角度分布。利用该模型，我们构建了合成的结构化喷流群，假设前身是坍缩星（用于长伽马射线爆发 - LGRB）或双中子星合并（用于短伽马射线爆发 - SGRB）。我们假设所有前身都是相同的，并且我们允许发射时喷流特性几乎没有变化：因此我们的群体具有准通用结构。这些群体能够重现观测到的 LGRB 和 SGRB 光度函数的主要特征，尽管仍有几个不确定性和注意事项需要解决。我们向公众开放我们的模拟人口。
河外喷流终止冲击波处的极端离子加速
背景。河外等离子体喷流是少数能够限制超高能宇宙射线的天体物理环境之一，但它们是否能够加速这些粒子尚不清楚。目的。在这项工作中，我们通过考虑喷流的整体横向结构，重新审视了超出局部均匀场近似的相对论磁化冲击下的粒子加速。方法。使用相对论电子离子等离子体喷流的大型二维粒子模拟，我们表明在与周围介质的界面处形成的终止冲击将粒子加速到限制极限。结果。喷流磁场的径向结构导致相对论速度剪切，从而激发下游介质中的冯·卡门涡街，该涡街尾随充满宇宙射线的过压气泡。粒子在每次穿过剪切流边界层时都会得到有效加速。结论。这些发现支持了河外等离子体喷流可能能够产生超高能宇宙射线的观点。这种极端粒子加速机制也可能适用于微类星体喷流。
讨论 - ASTM International
应该会给出对 Conn 博士问题的更明确的答案。然而，人们认为氢刺激微坑的机制与产生空化所涉及的流体流动类型无关。氢会残留在疏水性（憎水）和易腐蚀合金的表面上（论文参考文献 31）。疏水性材料是那些具有低润湿能力的材料，因此倾向于在裂缝和缝隙中与相邻的液体形成气腔（论文参考文献 31）。此外，氢气作为静止的空腔，会沿着坑的路线进入材料表面。Tulin 的理论（论文参考文献 35）没有具体说明空化气泡是如何产生的。重要的参数是静止空腔的存在和附近内爆气泡或喷流的冲击波。
量子计算机中的介质诱导射流展宽
QCD 喷流是提取有关超相对论重离子碰撞后产生的夸克胶子等离子体信息的最佳途径之一。喷流的结构由多粒子量子干涉决定，很难用微扰法处理。当喷流在 QCD 介质中演化时，这种干涉图案会被修改，从而增加了另一层复杂性。通过利用量子技术的最新发展，可以通过直接量子模拟喷流演化来更好地理解这种影响。在这项工作中，我们引入了此类模拟的前身。基于光前哈密顿形式，我们构建了一个数字量子电路，可在随机颜色背景下跟踪单个硬探针的演化。就喷流淬灭参数 ˆ q 而言，使用理想量子计算机的经典模拟器获得的结果与已知的分析结果一致。通过这项研究，我们希望为未来使用量子计算机进行介质内喷流物理研究奠定基础。
喷射聚类的量子算法
识别高能粒子碰撞中形成的喷流需要解决可能大量终态粒子的优化问题。在这项工作中，我们考虑使用量子计算机加速喷流聚类算法的可能性。专注于电子-正电子碰撞的情况，我们考虑一种众所周知的事件形状，称为推力，其最优值对应于一组粒子中最像喷流的分离平面，从而定义两个半球喷流。我们展示了如何将推力公式化为量子退火问题和 Grover 搜索问题。我们分析的一个关键部分是考虑将经典数据与量子算法接口的现实模型。通过顺序计算模型，我们展示了如何将众所周知的 O × N 3 Þ 经典算法加速为 O × N 2 Þ 量子算法，包括从 N 个终态粒子加载经典数据的 O × N Þ 开销。在此过程中，我们还找到了一种将经典算法加速到 O = N 2 log N Þ 的方法，该方法使用受 SISC 单喷射算法启发的排序策略，该算法没有自然的量子对应物。借助并行计算模型，我们在经典和量子情况下都实现了 O = N log N Þ 的缩放。最后，我们考虑将这些量子方法推广到与大型强子对撞机质子-质子碰撞中使用的算法更密切相关的其他喷射算法。
喷射聚类的量子算法
识别高能粒子碰撞中形成的喷流需要解决可能大量终态粒子的优化问题。在这项工作中，我们考虑使用量子计算机加速喷流聚类算法的可能性。专注于电子-正电子碰撞的情况，我们考虑一种众所周知的事件形状，称为推力，其最优值对应于一组粒子中最像喷流的分离平面，从而定义两个半球喷流。我们展示了如何将推力公式化为量子退火问题和 Grover 搜索问题。我们分析的一个关键部分是考虑将经典数据与量子算法接口的现实模型。通过顺序计算模型，我们展示了如何将众所周知的 O × N 3 Þ 经典算法加速为 O × N 2 Þ 量子算法，包括从 N 个终态粒子加载经典数据的 O × N Þ 开销。在此过程中，我们还找到了一种将经典算法加速到 O = N 2 log N Þ 的方法，该方法使用受 SISC 单喷射算法启发的排序策略，该算法没有自然的量子对应物。借助并行计算模型，我们在经典和量子情况下都实现了 O = N log N Þ 的缩放。最后，我们考虑将这些量子方法推广到与大型强子对撞机质子-质子碰撞中使用的算法更密切相关的其他喷射算法。
物理
房间：106 Spalding 实验室 检测和操纵压缩光用于量子计量和通信 Esme Knabe 导师：Maria Spiropulu 压缩光是一种亚泊松非经典光状态，在精密测量和量子通信等领域有广泛的应用。由于与现实世界系统的相关性，开发能够与现有光学和光子设备集成的压缩光过程至关重要。为此，该项目旨在展示使用桌面设备和集成光子学测量和操纵压缩光的相空间。这项工作的一些贡献包括但不限于压缩态的相位锁定以实现确定性相位旋转、通过将相干光与压缩光混合来产生位移压缩态、以及优化压缩光实际量子应用实验。通过量子电路假设搜索，使用量子生成对抗网络生成逼真的 LHC QCD 模拟 Yiyi Cai 导师：Maria Spiropulu、Jean-Roch Vlimant 和 Samantha Davis 经典生成模型已被证明有望成为替代生成模型，可以取代部分或全部对撞机数据的详细模拟链，尤其是在 LHC 中。由于初态希尔伯特空间大小的指数缩放和量子系统的内在随机性，量子-经典混合生成模型可以提供更高的精度和性能。这种方法的一个局限性是可以任意选择所用量子电路的假设。我们研究了量子-经典生成对抗模型的性能，以使用变分量子电路作为模型的生成部分来模拟 LHC 上强子喷流的特征，并进一步搜索电路假设空间以找到性能最佳的电路。我们对强子喷流数据集中量子-经典混合生成对抗模型的性能得出结论，并对此类方法在 LHC 上的可用性进行了展望。时间箱量子密钥分发密钥交换 Ismail Elmengad 导师：Maria Spiropulu 和 Anthony LaTorre 量子密钥分发 (QKD) 使双方 Alice 和 Bob 能够实现信息论安全通信。这意味着无论多少计算资源都无法让第三方访问 Alice 和 Bob 的通信。量子比特可以用几种方式编码。该项目将使用时间箱协议来交换量子比特。光子要么在时间基础上准备，它们落入早期或晚期时间箱，类似于经典信息中的 0 和 1，要么在相位基础上准备，这是早期和晚期状态的叠加。通过表征影响量子比特错误率 (QBER) 的各种因素，例如暗计数、脉冲宽度、QBER 稳定性，相位调制等。我们希望通过光纤介质实现任意长度的有效密钥交换。QKD 是通过光纤和视距自由空间环境进行安全通信的一个令人兴奋的前景。用于量子网络的时间箱编码光子量子比特的 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态的生成 Nassim Tavakoli 导师：Maria Spiropulu、Samantha Davis、Raju Valivarthi 和 Nikolai Lauk 量子纠缠是量子信息应用（如量子计算、通信和计量）的重要资源，有望实现计算加速、信息论安全通信和增强的传感能力。该项目将重点研究由三个纠缠粒子组成的 GHZ 状态。我们旨在使用光纤耦合元件、体非线性和最先进的超导纳米线单光子探测器（SNSPD）生成时间箱量子比特的 GHZ 状态。纠缠光子可以通过自发参数下变频和连续波泵浦光后选择产生。这些“飞行量子比特”通过基于到达时间的时间箱技术传输编码的信息。这一演示将是迈向现实世界量子网络的重要一步，这是一种更有效地生成量子隐形传态所需状态的方法。