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利用守恒定律进行信息加扰
量子信息的离域化或扰乱已成为理解孤立量子多体系统中热化的核心要素。最近，通过将不可积系统建模为周期驱动系统，缺乏汉密尔顿图像，而真实的汉密尔顿动力学由于计算限制通常仅限于小系统规模，在分析上取得了重大进展。在本文中，我们从信息论的角度研究守恒定律（包括能量守恒定律）在热化过程中的作用来解决这个问题。对于一般的不可积模型，我们使用平衡近似来表明，即使系统节省能量，最大量的信息在后期也会被扰乱（以时间演化算子的三部分互信息来衡量）。相反，我们阐明了当系统具有导致光谱退化的额外对称性时，扰乱的信息量必须减少。这一普遍理论在全息共形场论 (CFT) 和 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型的案例研究中得到了体现。由于 1 + 1D CFT 中具有较大的 Virasoro 对称性，我们认为，在某种意义上，这些全息理论并不是最大程度混沌的，这可以通过第二个 Rényi 三分互信息的不饱和明确看出。在 SYK 模型中，粒子空穴和 U ( 1 ) 对称性的作用较弱，因为简并只有两重，我们在大 N 和小 N 时都明确证实了这一点。我们根据局部算子的增长重新解释了算子纠缠，将我们的结果与非时间序相关器所描述的信息扰乱联系起来，从海森堡的角度确定了抑制扰乱的机制。
热场双态的变分制备...
热场复偶（TFD）是反德西特/共形场论（AdS/CFT）对应关系中的一种特殊状态[1]，它将 D + 1 维反德西特空间中的假定量子引力理论与维度 D 边界上的共形场论联系起来。黑洞发射热辐射[2]，实际上在外部留下一个热密度矩阵。以色列[3]指出，通过考虑热场复偶可以重现可观测量的计算，类似于史瓦西几何的最大延伸。后来，马尔达西那[4]在 AdS/CFT 的背景下推测，边界 CFT 的 TFD 应该对应于 AdS 中永恒的双面黑洞。存在于相差一维的理论之间的对偶性这种想法通常被称为全息论。为了检验这种二元性，考虑可穿越虫洞现象是很有趣的，这是 AdS/CFT 的一个惊人预测。从引力的角度来看，黑洞两侧的边界显然不能因果通信。虽然有一个空间虫洞连接两个外部区域，但人们无法穿越它而不落入黑洞奇点。如果爱丽丝和鲍勃在对立面，他们就无法相遇，除非他们一起跳进黑洞。Gao、Jafferis 和 Wall [ 22 ] 的最新进展表明，两种边界理论的特定耦合会产生负能量冲击，使 TFD 状态下的虫洞可穿越。换句话说，鲍勃可以与爱丽丝团聚而不会被吸入黑洞。作为此协议以及 AdS/CFT 中许多其他思想实验的起点，人们假设可以访问 TFD 状态。一个很有前途的用于探测 AdS/CFT 的量子力学系统是 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型 [5,6]。例如，它在低能下表现出共形对称性，其动力学由 Schwarz 作用量支配 [7]。相同的作用量支配着一种被称为 Jackiw-Teitelboim 引力的二维量子引力理论 [8,9]。此外，它已被证明会在低温下使混沌界限饱和，这也是黑洞最大扰乱的标志 [10,11]。在参考文献 [12] 中，作者在近 AdS2 中构造了永恒可穿越虫洞解，并表明两个耦合 SYK 模型的低能极限具有相同的作用量。一个关键结果是，他们表明 SYK 模型的 TFD 可以很好地通过具有小相互作用的双边哈密顿量的基态来近似。在本研究中，我们考虑了在噪声中尺度量子 (NISQ) [ 13 ] 设备上准备 SYK 模型的 TFD 的状态的任务。参考文献 [ 14 ] 中考虑了准备任意理论的 TFD 的更一般任务。同样，该策略是构建一个哈密顿量，其基态编码了 TFD 结构。虽然方程中的哈密顿量文献 [ 12 ] 中的 (3.21) 可以看作文献 [ 14 ] 中构造的略微特殊版本，我们将在本文中使用它，因为它相对简单。这两种方法都考虑使用辅助浴将系统绝热冷却到基态。在这里，我们采用变分法，从参数可调的量子电路假设开始。这样就不需要辅助系统了。类似的方法曾用于构造 Ising 模型的 TFD [ 15 ]。简而言之
通过陈-西蒙斯规范理论实现德西特空间中的全息术
引言。全息术是最有前途的想法之一，它提供了量子引力的非微扰公式[1]。这种方法在反德西特（AdS）空间全息术中非常成功，即 AdS = CFT 对应[2]。另一方面，要理解现在的宇宙是如何产生的，我们需要一个德西特（dS）空间而不是 AdS 空间中量子引力的完整公式。尽管在四维高自旋引力中已经有了具体的提议[9]，并且在 dS = dS 对应[10 – 13]、全息纠缠熵[14 – 17]和 dS 静态贴片全息术[18,19]方面也取得了有趣的进展，但我们仍然缺乏对 dS 空间全息术的理解，即所谓的 dS = CFT 对应[3 – 5]（另见参考文献[6 – 8]）。尤其是，我们缺少了对偶共形场论 (CFT)，它存在于爱因斯坦引力中德西特空间的过去-未来边界上。这封信旨在为三维 dS 提出这个基本问题的解决方案。三维德西特空间的特殊之处在于它由陈-西蒙斯规范理论 [20] 描述，并且假设 dS = CFT 的标准思想，它预计与二维 CFT 对偶。S 3 上的陈-西蒙斯引力描述是德西特空间的欧几里得对应物，由一对 SU(2) 陈-西蒙斯规范理论 [20] 描述。此外，众所周知，SU(2) 陈-西蒙斯理论是
量子场论讲座1
量子场论是描述几乎所有基础物理现象的现代理论框架。这包括基本粒子物理的标准模型，其中有电磁力、弱力和强力，而且很可能以某种方式包括暗物质和引力。量子场论与量子力学有着密切的联系，历史上，当人们清楚地认识到相对论版本的量子力学不一致时，量子场论就发展成为无限多自由度的量子理论。在现代理解中，量子场论实际上是非相对论量子力学的基础，后者在极限上遵循前者。还有一种非相对论版本的量子场论，它可以描述非相对论粒子的少体物理，但也可以很好地用于描述多体物理和凝聚态物质。另一个非常有趣的联系是量子场论和统计场论之间的联系。相对论量子场论所需的许多概念只有从统计物理学的角度才能正确理解，而且，同样的概念也可用于描述随机理论，其中波动不是量子起源，而是有不同原因。这甚至超越了物理学和自然科学。相对论量子场论与群论、对称理论也有有趣的交集。具体来说，各种李群在理解基本粒子物理标准模型的现象方面起着重要作用。这里还可以提到时空对称性的后果，如守恒定律或粒子实际上的基本概念。它与（量子）信息论还有一个非常有趣的关系，目前正在更详细地探索。未来几年，很有可能对量子场动力学有进一步的了解。
时空作为量子纠错码？ - 研究
AdS/CFT 对应关系是一本词典，将 ð d + 1 Þ 维反德西特时空体引力理论 (AdS) 与 ad 维边界共形场论 (CFT) 联系起来。这种对应关系是部分构建的理论 (AdS 引力) 与当前具有完整数学结构的理论 (CFT) 之间对偶性的一个例子。1 因此，它作为通向量子引力理论的一种手段，或者至少是通向广义相对论和量子场论之间调和的一种手段，具有重要意义。物理哲学家在分析这种对偶性的意义时并没有懈怠；特别是它如何接受现实主义的解释（Le Bihan & Read, 2018），以及如何从涌现的角度理解体理论和边界理论之间的关系（De Haro, 2017；De Haro, Mayerson, & Butter field, 2016；Dieks, van Dongen, & de Haro, 2015；Rickles, 2013；Teh, 2013；Vistarini, 2017）。最近，一项将 AdS/CFT 对应解释为擦除保护量子纠错码 (QECC) 的提议引起了人们的兴趣（Almheiri, Dong, & Harlow, 2015；Pastawski, Yoshida, Harlow, & Preskill, 2015；Harlow, 2018；Wolchover, 2019）。擦除保护 QECC 是一种将信息编码在多量子比特希尔伯特空间子空间元素中的程序，这样就可以检测和纠正因擦除而导致的错误。2 该提案引发了“时空是 QECC”的非正式主张（Preskill，2017 年；Wolchover，2019 年）。
模糊球面上三维伊辛跃迁的量子蒙特卡罗模拟
经典和量子相变中出现的临界现象因其实验相关性和理论意义而备受关注[2,3]。许多临界现象被认为可以用共形场论（CFT）来描述，这些场论具有强相互作用，对二维（即 1 + 1D）以上更高时空维度的研究提出了挑战。最近，一种称为模糊（非交换）球面正则化 [1] 的方法被发明来研究由圆柱几何上的 3D CFT 控制的 3D（即 2 + 1D）临界现象，表示为 S 2 × R 。与传统的格点正则化相比，模糊球面正则化在三维 CFT 的研究中具有许多优势，这主要归功于它在 S 2 × R 中利用了径向量化[ 4 , 5 ]以及精确保存了球面 SO ( 3 ) 对称性[ 6 , 7 ]，这一点最近已被令人信服地证明[ 1 , 8 – 11 ]。首先，模糊球面可以直接获取有关临界状态下出现的共形对称性的信息[ 1 , 10 ]。其次，它可以直接提取 CFT 的各种数据，包括共形主算子的众多缩放维度[ 1 , 10 ]、算子积展开系数[ 8 ]和四点相关器[ 9 ]。例如，可以直接从系统的激发能量计算缩放维度，并且可以使用共形扰动进一步提高其精度[12]。第三，模糊球方案适用于各种三维CFT，包括Ising[1]、O(N)Wilson-Fisher、SO(5)非禁闭相变[10]、临界规范理论[10]和缺陷CFT[11]。最后，当哈密顿量经过合理微调时，模糊球正则化表现出令人难以置信的小有限尺寸效应。模糊球正则化的这些优势为探索高效率、高精度和全面的三维CFT提供了激动人心的机会。模糊球正则化考虑了一个微观量子哈密顿量，在连续球面空间中对具有多种口味的费米子进行建模，并将费米子投影到最低球面朗道能级 [ 1 , 6 , 13 ] 。与规则晶格模型相比，模糊球模型在紫外极限下严格保持了连续旋转对称性。得益于通过微调实现的极小的有限尺寸效应，精确对角化 (ED) 和密度矩阵重正则化群 (DMRG) 方法等数值算法在研究 3D Ising CFT 和 SO ( 5 ) 解禁相变的模糊球模型时非常有效。然而，这两种算法的计算成本最终会随着系统尺寸呈指数增长。更重要的是，对于涉及大量费米子口味的情况，ED 和 DMRG 的计算成本很快就会超过实际的资源和时间限制。在这些情况下，使用随时间多项式缩放的方法（例如量子蒙特卡罗 (QMC)）来研究模糊球面上的模型将会很有帮助。本文旨在利用 3D Ising CFT 作为示例，展示 QMC 方法在研究模糊球面上的 3D CFT 中的应用。在参考文献 [ 13 , 14 ] 中可以找到有关模糊环面模型的类似讨论。与参考文献 [ 1 ] 中介绍的模糊球面 Ising 模型相比，我们在费米子中引入了一个额外的味道指数，这会导致 QMC 模拟没有符号问题。作为基准，我们提供了数值
GE 修订课程内容
识别对应于光子的激发。 17. 计算原子激发态的自发辐射率。 课程内容 A. 散射理论 散射振幅、微分散射截面和总散射截面的定义。 一维、二维和三维入射波和出射波的特殊形式（例如汉克尔函数）。 量子力学格林函数的定义和应用。 用于近似散射振幅的 Born 级数法。 束缚态、自由态和准束缚态（共振）的定义。 费米黄金法则的推导和应用。 B. 纠缠 量子力学假设如何应用于多粒子系统。 张量积的线性代数规则。 部分测量概率的计算。 量子纠缠的概念。 爱因斯坦-波多尔斯基-罗森思想实验的公式和贝尔定理。 量子力学熵的定义及其计算方法。密度矩阵。多世界解释及其哲学含义。C. 多体量子力学 粒子交换对称性的定义。玻色子态和费米子态，通过张量积符号以及创建/湮灭算符符号表示。使用创建/湮灭算符来表达多体哈密顿量及其本征态。单粒子量子理论的二次量化。经典场论的量化。D. 量子电动力学 非相对论洛伦兹力定律的量化。阿哈罗诺夫-玻姆效应。电磁场中的狄拉克方程及其解。无源麦克斯韦方程的量化和光子的概念。电子-光子相互作用的公式化。自发辐射率的计算。评估（包括持续和总结性评估）
教授塞巴哈丁·图泽曼
教授Sebahattin TÜZEMEN 个人信息 办公室电话：+90 442 231 5888 分机号：5888 网址：https://avesis.atauni.edu.tr/stuzemen 国际研究人员 ID ScholarID：Sebahattin ORCID：0000-0003-1235-970X Yoksis 研究人员 ID：7384 教育信息 博士学位，曼彻斯特理工大学和曼彻斯特维多利亚大学，科学技术学院，电气和电子工程，英国 1998 - 1993 研究生，阿塔图尔克大学，科学技术学院，物理学，土耳其 1985 - 1987 本科，阿塔图尔克大学，科学与文学，物理学，土耳其 1981 - 1985 外语 英语，C1 高级论文 博士学位，对块体 GaAs 中反向对比中心的研究，曼彻斯特大学，Umıst，电气电子工程，1993 研究生，研究 P+PP+ Si 结构中电流传导的温度依赖性，阿塔图尔克大学，科学研究所，物理，1987 研究领域 电气和电子工程、能源、照明技术、可再生能源、物理、天文学和天体物理学、跨学科物理学和相关科学技术领域、电子和磁性设备、微电子学、电子、无线电和微波技术、物理化学、材料科学、电磁学、声学、传热、经典力学和流体动力学、光学、普通物理学、相对论和引力、通信、教育、历史和哲学、统计物理学、热力学和非线性动态系统、量子力学、场论和相对论、密集文章 2：电子结构、电、磁和光学特性、电子结构的电特性、界面、薄膜和低维结构、自然科学、工程和技术 学术和行政经历 阿塔图尔克大学，2008 - 2013 阿塔图尔克大学，2000 - 2003
可擦除量子存储器和全息系统中的量子零能量条件
研究在有限温度下存储量子信息且尽量减少主动纠错需求的原理是一个活跃的研究领域。我们在二维全息共形场论中通过量子零能量条件来研究这个问题，我们之前已经展示了量子热力学对这种多体系统施加的限制。我们研究了将逻辑量子比特显式编码为有限温度背景下有限冯·诺依曼熵的两个相似手性传播激发，其擦除可以通过来自无限能量无记忆浴的适当的非均匀和瞬时能量动量流入来实现，从而使系统转变为热状态。全息地，这些快速擦除过程可以用前面描述的广义 AdS-Vaidya 几何来描述，其中不需要假设特定形式的块体物质。我们表明，量子零能量条件给出了删除所需的最小有限温度的分析结果，该温度大于初始背景温度，与 Landauer 原理一致。具体来说，我们找到了擦除大量编码量子比特所需的最低最终温度的简单表达式。我们还发现，如果编码量子比特的局部化间隔短于特定的局部化长度，则快速擦除过程是不可能的，而且对于由中心电荷决定的最佳编码量子比特数量，此局部化长度是最大的。我们估计了针对快速擦除的现实保护的最佳编码量子比特。我们讨论了我们的研究对在有限温度下运行的新型容错量子门结构的可能推广。
基于扩展最小作用量原理和真空涨落信息度量的量子力学
摘要 我们证明了非相对论量子力学的公式可以从一个扩展的最小作用量原理中推导出来。这个原理可以看作是经典力学最小作用量原理的扩展，因为它考虑了两个假设。首先，普朗克常数定义了一个物理系统在其动力学过程中为可观测所需表现出的最小作用量。其次，沿经典轨迹存在恒定的真空涨落。我们引入了一种新方法来定义信息度量来测量由于真空涨落引起的额外可观测性，然后通过第一个假设将其转换为额外作用量。应用变分原理来最小化总作用量使我们能够恢复位置表象中的基本量子公式，包括不确定性关系和薛定谔方程。在动量表象中，可以应用同样的方法得到自由粒子的薛定谔方程，而对于具有外部势的粒子仍需要进一步研究。此外，该原理在两个方面带来了新的结果。在概念层面，我们发现真空涨落的信息度量是玻姆量子势的起源。尽管二分系统的玻姆势不可分，但底层的真空涨落是局部的。因此，玻姆势的不可分性并不能证明两个子系统之间存在非局部因果关系。在数学层面，使用更一般的相对熵定义量化真空涨落的信息度量会得到一个取决于相对熵阶数的广义薛定谔方程。扩展的最小作用原理是一种新的数学工具。它可以应用于推导其他量子形式，例如量子标量场论。