一维倾斜、周期性驱动的费米-哈伯德链是量子多体物理研究的典范,特别是对于固态系统。我们报告了弗洛凯疤痕态的出现,这是一类无法进行随机热化的量子多体疤痕 (QMBS) 态。其潜在物理机制被确定为这些简并 Fock 基之间的弗洛凯共振,它们可以通过一阶跳跃扰动连接起来。借助简并弗洛凯微扰理论,我们推导出奇异 QMBS 态出现的确切条件。我们还研究了量子复兴和亚谐波响应等现象。这些结果为调节和设计固态量子多体系统以实现非遍历性提供了可能性。
1 海德堡大学理论物理研究所,Philosophenweg 19,69120 海德堡,德国 2 墨尔本大学机械工程系,Parkville,VIC 3010,澳大利亚 3 维也纳技术大学固体物理研究所,1040 维也纳,奥地利 4 华盛顿大学物理系,西雅图,WA 98105,美国 5 萨斯喀彻温大学物理与工程物理系,萨斯卡通,萨斯喀彻温省,加拿大 S7N 5E2 6 不列颠哥伦比亚大学 Stewart Blusson 量子物质研究所,温哥华,不列颠哥伦比亚省,加拿大 V6T 1Z1 7 海德堡大学物理研究所,Im Neuenheimer Feld 226,69120 海德堡,德国 8 南京大学固体微结构国家实验室和物理系,南京 210093,中国 9 南京大学先进微结构协同创新中心,南京 210093,中国 10 马克斯普朗克固体研究所,Heisenbergstraße 1, 70569,斯图加特,德国 11 不列颠哥伦比亚大学量子物质研究所和物理与天文系,2355 East Mall,温哥华,V6T 1Z4,加拿大 12 欧洲同步辐射装置(ESRF),CS40220,38043,格勒诺布尔 Cedex,法国 ⋆ MWHaverkort@thphys.uni-heidelberg.de
血清/血浆铁蛋白 BIO-AUT-SOP-307 血清/血浆叶酸 BIO-AUT-SOP-305 血清/血浆促卵泡激素 BIO-AUT-SOP-316 A 血清/血浆游离甲状腺素 BIO-AUT-SOP-302 A, B 血清/血浆游离三碘甲状腺原氨酸 BIO-AUT-SOP-311 A 血清/血浆γ-谷氨酰转肽酶
准确描述多体相互作用仍然是理论和计算化学领域的挑战,但它是理解和优化与量子信息和能量转换等应用相关的材料性能的关键。在这里,我将描述我在两种不同材料中模拟多体相互作用的工作。首先,我将讨论量子点 (QD),这是一种半导体纳米晶体,具有高度可调的光电特性,这些特性敏感地取决于电子激发和声子 (即晶格振动) 之间的相互作用。我们开发并验证了一种描述激子-声子耦合的方法,该方法具有原子细节,与实验相关的量子点中有数百个原子。我们模拟了能量耗散,发现它发生在超快的时间尺度上,这与实验结果一致,但与长期以来的理论预期相反。此外,我们确定了用于调整这些时间尺度的 QD 手柄,以减少热损失并提高量子产率。接下来,我将重点介绍笼状化学结构,笼状化学结构由于其强大的声子-声子相互作用(即非谐性)而有望用于热电应用。我们开发并应用基于量子嵌入的振动动态平均场理论 (VDMFT) 来模拟笼状物中的非谐性和热传输。我们表明 VDMFT 既高效又准确,描述了笼状物独特振动动力学的基础多声子散射过程,但在常见的微扰理论方法中却被忽略了。借助本次演讲中描述的工具所具备的预测能力,我们可以更好地解锁可转移的洞察力,以增强材料设计。
HP Breuer 和 F. Petruccione,(2007)A. Rivas、SF Huelga,arXiv:1104.5242(2012)R. Fazio、J. Keeling、L. Mazza、M. Schirò,arXiv:2409.10300(2024)...
量子绝热定理是时间相关量子系统的基础,但能够定量表征多体系统中的绝热演化却是一项挑战。这项工作表明,使用适当的状态和粒子密度度量是一种可行的方法,可以定量确定量子多体系统动态中的绝热程度。该方法还适用于有限温度下的系统,这对于量子技术和量子热力学相关协议非常重要。通过与将量子绝热标准扩展到有限温度所获得的结果进行比较,讨论了考虑记忆效应的重要性:结果表明,这可能会产生构造上为准马尔可夫的错误读数。由于所提出的方法可以通过仅跟踪系统局部粒子密度来表征绝热演化的程度,因此它可能适用于非常大的多体系统的理论计算和实验。
在这里,我们引入了一种强大的方法,可以在不平衡的量子演化中实验多体系统的能量弹性。更具体地说,我们展示了如何重建过渡概率P M | n在决定量子闪光的驱动方案的初始特征和最终特征状态之间。然后,我们使用矩阵来重构量子工作概率分布。也可以用来重建其他数量的统计数据,例如没有工作。在将多体系统应用于多体系统时,出于此目的的先前方法非常苛刻,因为它们涉及受控操作,就像[13,14]中提出的干涉方法一样。实际上,到目前为止,它们已在具有一体的NMR经验中使用(即两个级别)量子系统,例如参考文献。[15 - 18]或在非相互作用的两级原子系统合奏中实施的量子工作表中[19]。一项有效的方案,可以在一般的范围内超平衡多体系统中表达能量爆发,这仍然是一个挑战:这封信的目的是通过引入新的AP-PRACH来迈向这一目标。以前我们开发了受
宏观系统中的时间反转与日常经验相矛盾。仅通过时间反转导致杯子破碎的微观动力学,几乎不可能将破碎的杯子恢复到其原始状态。然而,借助现代量子技术提供的精确控制能力,量子系统的幺正演化可以随时间逆转。在这里,我们在原子气体中的里德堡态表示的偶极相互作用、孤立多体自旋系统中实施时间反转协议。通过改变编码自旋的状态,我们翻转了相互作用哈密顿量的符号,并通过让退磁多体状态随时间演化回磁化状态来展示磁化弛豫动力学的逆转。我们使用洛施密特回声的概念阐明了原子运动的作用。最后,通过将该方法与弗洛凯工程相结合,我们展示了具有不同对称性的大量自旋模型的时间反转。我们的状态转移方法适用于广泛的量子模拟平台,其应用范围远远超出量子多体物理学,涵盖从量子增强传感觉到量子信息扰乱。
在量子科学中,表征强关联物质是一项日益重要的挑战,因为其结构常常被大量纠缠所掩盖。越来越明显的是,在量子领域,状态准备和表征不应分开处理——将这两个过程纠缠在一起可在信息提取方面带来量子优势。在这里,我们提出了一种结合绝热态准备和拉姆齐光谱学的方法,我们称之为“多体拉姆齐干涉法”:利用我们最近开发的计算基态和多体本征态之间的一对一映射,我们准备一个由辅助量子比特的状态控制的多体本征态叠加,让叠加演化出相对相位,然后逆转准备协议以解开辅助量子比特的纠缠,同时将相位信息重新定位到其中。然后,辅助量子比特断层扫描提取有关多体本征态、相关激发光谱和热力学可观测量的信息。这项工作证明了利用量子计算机有效探索量子物质的潜力。