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量子通信快速指南
I. 引言 在过去的几十年里，无线通信取得了巨大的进步[1]。然而，即将到来的无线网络需要更快、更高效、更安全的信息交换，而量子通信似乎是一个有前途的解决方案。量子世界具有反直觉的特性，几十年来一直受到物理学家的广泛关注。量子力学是控制粒子行为的基本理论，为广泛的技术进步开辟了道路。事实上，量子力学最有前途的实现在于它有可能彻底改变我们彼此交流的方式。量子通信正是利用了两个基本理论，即量子纠缠和量子叠加。事实上，量子纠缠的概念最初是由著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦提出的，俗称“鬼魅般的超距作用”。具体来说，纠缠是一种将量子比特互连的现象，即一个状态与另一个状态相关联，而与行进距离无关 [2]。而叠加是另一种现象，其中量子可以同时存在于多个状态中。这种旋转量子对的对偶守恒主要用于信息编码，称为量子移位键控 (QSK)。与使用经典比特的经典通信不同，量子通信使用量子比特，俗称量子比特。图1 通过量子比特传输信息的图示。除了信息交换的新定义之外，量子传输还提供了其他几个互补的功能，特别是研究重点是增强网络安全性。纠缠现象用于生成加密密钥，称为量子密钥分发 (QKD)。QKD（定义见第 III-A 节）是一种安全通信协议，它利用量子力学原理确保加密密钥的机密性。本文回顾了量子通信的原理、优势和潜在应用，简要概述了量子通信，包括 a) 量子通信的作用
能量守恒在原子过程中成立吗？
直到 1924 年，原子过程中能量守恒定律的严格有效性才受到严重质疑。当时，为了解决当时存在的光的波动性和粒子性之间的严重冲突，玻尔、克拉默斯和斯莱特提出了一个否定该定律的理论。该理论（我们将其称为 BKS 理论）假定，原子系统在激发态下会持续发射辐射场，而不是仅在系统跃迁到较低能量状态时才发射。如果辐射频率合适，落在第二个原子上的辐射场会使其有可能跃迁到更高能量状态。该理论认为第二个原子跃迁到更高能量状态和第一个原子跃迁到较低能量状态之间不存在巧合，但除了这个巧合问题之外，它得出的结果与其他辐射理论的结果一致。因此，新理论不保证单个原子过程的能量守恒，但当大量原子过程发生时，它保证了统计守恒。新理论提出后不久，Bothe 和 Geiger 以及 Compton 和 Simons 就用实验检验了其关于电子散射辐射的预测。两种情况下的结果都不利于新理论，并支持能量守恒。此后不久，海森堡和薛定谔发现了新的量子力学，并发展了这种理论，以便在不背离能量守恒的情况下摆脱波与粒子冲突的困境。因此，人们发现 BKS 理论与实验不一致，不再需要理论考虑，因此被抛弃了。R. Shankland 最近的一些实验工作改变了这种情况。Shankland 的实验以十年技术发展带来的更高精确度进行，他的结果与早期实验者的结果不一致。相反，他们不同意能量守恒定律，并要求他们的解释符合 BKS 理论。因此，物理学现在面临着必须做出重大改变的前景。
霍金辐射的洛伦兹不变方法
到自由落体进入黑洞的质量的辐射[6-9]）。同样，一个永恒的均匀加速边界（移动的镜子）显然不会向无穷远处的观察者发射能量，例如[10]。对于永恒均匀加速的微妙之处和非直观行为，目前尚未达成共识（有关选择真空态之间区别的可能理由，请参阅[11]）。另一个非常有趣的方面[12]是渐近静态镜子保持幺正性和信息[13]。我们探索了一个融合均匀加速和零加速度这两种状态的模型，并直观地表明该系统可以在较长时间内以恒定功率辐射粒子。该系统不仅会保存信息，还会发射热能，守恒总辐射能量，并发射有限的总粒子，而不会发生红外发散。这个模型可以模拟黑洞完全蒸发。相关的探索并非史无前例。黑洞蒸发具有相近的加速类似物[14]，包括移动镜像模型[4,15]。渐近无限加速轨迹[16]，如史瓦西黑洞、雷斯纳-诺德斯特伦黑洞和克尔黑洞的加速边界对应关系[17-19]，演化为永恒热平衡解[20]。渐近有限加速(渐近均匀加速)对应于极值黑洞[21-24]，而渐近恒定速度(零加速度)可以提供描述黑洞残余模型(例如[25-31])的信息保留准热解。最近，人们特别关注以渐近零速度镜为特征的幺正完全黑洞蒸发模型（例如 [ 32 – 38 ]）。纠缠熵 [ 39 ] 以及信息直接与镜轨迹相关 [ 40 ]。然而，远处的观察者探测到的是辐射功率，而不是熵。我们通过均匀加速的模拟情况研究了完全黑洞蒸发中这两者之间的联系。
时间晶体拓扑超导体
引言。周期性驱动的量子系统规避了平衡态下施加的某些限制。例如，参考文献 [1,2] 中设想的自发破坏时间平移对称性的“时间晶体”不能在平衡态 [3] 下出现，但可以在周期性驱动下出现。在周期性驱动的时间晶体中，任何物理（即非猫）状态都以驱动频率的次谐波演化 [4 – 6] 。规范实现由无序的伊辛自旋组成，它们在每个驱动周期后集体翻转，因此需要两个周期才能恢复其初始状态。实验已经在驱动冷原子 [7,8] 和固态自旋系统 [9 – 11] 中检测到时间晶体性的迹象。作为第二个密切相关的例子，考虑一个一维 (1D) 自由费米子拓扑超导体，它具有马约拉纳端模式 [12]，每个模式都由厄米算符 γ 描述。如果 γ 增加能量 E 则 γ † 增加 − E 而埃尔米特性要求它们是等价的。在平衡状态下唯一的解是 E = 0——对应于经过深入研究的马约拉纳零模式。以频率 Ω 周期性驱动还允许携带 E = Ω = 2 的“弗洛凯马约拉纳模式”，因为此时能量仅对模 Ω 守恒[13]。弗洛凯马约拉纳模式被认为比平衡系统促进了更高效的量子信息处理[14-16]。此外，它们编码了一种时间平移对称性破缺的拓扑味道，因为弗洛凯马约拉纳算子在每个驱动周期改变符号，因此也需要两个周期来恢复其初始形式。我们通过探索将库珀对电子耦合到双周期时间晶体伊辛自旋后产生的周期性驱动的一维拓扑超导体来合并上述现象。这种“时间晶体拓扑超导体”交织了体时间平移
ccf-电子元件.pdf
[学分：4 (3Th + 1P)] ELT-H-CC-1-1-TH 课程名称：电路理论和电子设备基础 [学分：3；授课时数：45] UNIT-I [12 小时] 电路元件：电阻和电阻器：类型、颜色编码和额定功率，可变电阻器，电容和电容器：类型、颜色编码和额定电压，电感和电感器：类型、颜色编码，电感线圈，空心和铁心线圈，自感和互感，变压器。电路分析：电压和电流源的概念，与电感器相关的磁通漏守恒和与电容器相关的电荷，基尔霍夫电压定律，基尔霍夫电流定律，电压和电流源的变换，网格分析和节点分析，星三角网络和转换。直流分析：直流激励下串联 RL 和 RC 电路的瞬态响应。交流分析：电路参数响应、交流激励下串联 RL、RC 和 RLC 电路的频率响应、电感器和电容器的品质因数 (Q)、串联和并联谐振电路、Q 因数。网络定理：叠加定理、戴维南定理、诺顿定理、互易定理和最大功率传输定理。第二单元 [11 小时] 半导体基础：半导体材料：类型和特性，固体能带的概念：金属、绝缘体和半导体、本征和非本征半导体、P 型和 N 型半导体、能带图、有效质量的概念、直接和间接带隙半导体、费米能级、态密度、半导体中电流传导的机制（漂移和扩散）、漂移速度、迁移率、电阻率、电导率、霍尔效应（无推导）。结型二极管及其应用：PN 结：晶圆级结构、能带图、耗尽层、二极管方程和 IV 特性、理想二极管、静态和动态电阻、反向饱和电流、齐纳和雪崩击穿、齐纳二极管、作为电压调节器的齐纳二极管、整流器：半波整流器、全波整流器（中心抽头和桥式）、峰值反向电压、纹波系数、效率、线路调节率、负载调节率、变压器利用率、并联电容滤波器、泄放电阻器的概念。
PH19141 – 材料物理学
目标 • 增强物理学基础知识及其与机械工程流相关的应用。 • 让学生熟悉用于研究/确定材料各种性质的各种实验装置和仪器。 单元 I - 物质的力学和性质 9 基本定义 - 牛顿定律 - 力 - 解牛顿方程 - 约束和摩擦 - 圆柱和球坐标 - 势能函数 - 保守力和非保守力 - 中心力 - 角动量守恒 - 非惯性参考系 - 旋转坐标系 - 向心加速度和科里奥利加速度 - 弹性 - 应力-应变图 - 梁弯曲 - 悬臂凹陷 - 杨氏模量测定 - I 型梁。第二单元 - 晶体物理学 9 基础 – 晶格 - 对称操作和晶体系统 - 布拉维晶格 - 原子半径和填充率 - SC、BCC、FCC、HCP 晶格 - 米勒指数 - 晶体衍射 - 倒易晶格 - 解释衍射图案 - 晶体生长技术-切克劳斯基和布里奇曼，晶体缺陷。 第三单元 - 材料物理学 9 固溶体 - 休谟-罗瑟里规则 – 吉布斯相规则 - 二元相图 - 等温体系 - 连接线和杠杆规则 - 共晶、共析、包晶、包析、偏晶和同晶体系 - 微观结构的形成 - 均匀和非均匀冷却 – 成核 - 铁碳相图 - 共析钢 - 亚共析钢和过共析钢 – 扩散 - 菲克定律 – TTT 图。单元 IV - 工程材料与测试 9 金属玻璃 - 制备和性能 - 陶瓷 - 类型、制造方法和性能 - 复合材料 - 类型和性能 - 形状记忆合金 - 性能和应用 - 纳米材料 - 自上而下和自下而上的方法 - 性能 - 抗拉强度 - 硬度 - 疲劳 - 冲击强度 - 蠕变 - 断裂 - 断裂类型。 单元 V - 量子物理 9 黑体问题 - 普朗克辐射定律 - 光的二象性 - 德布罗意假设 - 物质波的性质 - 波包 - 薛定谔方程（时间相关和时间无关） - 玻恩解释（波函数的物理意义） - 概率流 - 算子形式（定性） - 期望值 - 不确定性原理 - 盒子中的粒子 - 特征函数和特征值 - 狄拉克符号（定性）。
气溶胶喷射打印过程中气动雾化、气溶胶输送和沉积的计算流体动力学研究
气溶胶喷射打印 (AJP) 是一种直接写入增材制造技术，已成为制造各种电子设备的高分辨率方法。尽管 AJP 在印刷电子行业中具有优势和关键应用，但 AJP 工艺本质上不稳定、复杂，并且容易出现意外的逐渐漂移，这会对印刷电子设备的形态产生不利影响，从而影响其功能性能。因此，对 AJP 进行现场过程监控和控制是不可避免的需求。在这方面，除了对 AJP 过程进行实验表征外，还需要物理模型来解释 AJP 中潜在的空气动力学现象。这项研究工作的目标是建立一个基于物理的计算平台，用于预测气溶胶流动状态，并最终实现对 AJP 过程的物理驱动控制。为了实现这一目标，我们的目标是提出一个三维 (3D) 可压缩、湍流、多相计算流体动力学 (CFD) 模型，以研究 AJP 过程中 (i) 气溶胶生成、(ii) 气溶胶输送和 (iii) 气溶胶在移动自由表面上沉积背后的空气动力学。沉积头以及气动雾化器的复杂几何形状是在 ANSYS - FLUENT 环境中建模的，基于专利设计以及从 3D X 射线微型计算机断层扫描 (l-CT) 成像获得的精确测量。随后使用光滑和软四边形元素的混合对构建的几何形状的整个体积进行网格划分，同时考虑膨胀层以获得靠近壁面的精确解决方案。采用基于密度和压力的 Navier-Stokes 形成的组合方法来获得稳态解，并将守恒不平衡控制在指定的线性化公差以下（即 10 6 ）。使用具有可扩展壁面函数的可实现 k-e 粘性模型对湍流进行建模。此外，还建立了耦合的两相流模型来跟踪大量注入的粒子。CFD 模型的边界条件是根据从 AJP 控制系统记录的实验传感器数据定义的。使用因子实验验证了模型的准确性，该实验包括在聚酰亚胺基底上 AJ 沉积银纳米粒子墨水。本研究的结果为实施物理驱动的 AJP 现场监测和控制铺平了道路。[DOI：10.1115/1.4049958]
马约拉纳量子比特的一维纠错码
实现量子计算的主要障碍 [1] 是处理量子误差。从环境中分离出一点量子信息已经够具挑战性的了；然而，为了实现一台有用的量子计算机，必须维持数千个纠缠量子比特的相干性。拓扑量子比特的用途在于它们内置了容错能力，这是由于任意子和边界模式之间的空间分离 [2]。马约拉纳零模式 [3-5] 是 p 波超导纳米线的端模式，是拓扑量子计算中最有前途的方向之一 [4,6-14]。这些马约拉纳端模式可以非局部地存储信息，并且可以编织起来执行受拓扑保护的逻辑门 [15-22]。尽管拓扑量子比特具有一定程度的防错能力，但它们仍然需要纠错才能完全实现为计算量子比特。完美的马约拉纳量子比特将具有无限长，并保持在零温度下。非零温度会导致有限的准粒子密度，从而导致量子比特出现错误。存在诸如环面码 [ 2 ]、表面码 [ 23 – 26 ] 和颜色码 [ 27 – 29 ] 之类的纠错码，它们可以在马约拉纳量子比特上实现 [ 30 – 37 ] 或平面码 [ 38 , 39 ] 等其他方案。然而，这些纠错方案需要大量开销，需要大量冗余量子比特来捕获和纠正错误。正如 Kitaev 指出的那样 [ 2 ]，物质的任何拓扑相都可以识别为纠错码。在这一脉络中，我们要问，由马约拉纳纳米线链构建的一维 (1D) 费米子拓扑相 [40, 41] 是否可以与“费米子宇称保护的纠错码”联系起来。只要费米子宇称守恒，这样的链就可以防止量子误差，而且只需要一行物理量子比特，而不是一个表面。在本文中，我们展示了如何使用马约拉纳纳米线链来显著提高量子比特的寿命，因为马约拉纳量子比特中存在不同错误类型的层次结构。由于观察到的密度出乎意料的高
第 15 届年度研究生研讨会 - MIPSE
Yee 网格以交错网格为代价，本质上满足了麦克斯韦方程的对合，使其成为粒子胞内 (PIC) 方法的最佳场求解器之一。在这张海报中，我们展示了一种应对这一挑战的 Vlasov-Maxwell 系统的新 PIC 方法。使用 Lorenz 规范将电场和磁场转换为矢量和标量势，麦克斯韦方程变为一组共位网格上的解耦矢量和标量波动方程，并且在牛顿-洛伦兹方程上采用粒子更新方程的不可分离哈密顿量公式。控制势的波动方程用线转置法求解，在时间上半离散化并求解由此产生的边界值问题。这将首先使用后向差分法在时间上离散化，并使用格林函数求解边界值问题，从而得到时间上一阶、空间上五阶和无条件稳定的方法 [1]。除了这些优点之外，它的空间导数也同样精确，这意味着哈密顿更新方程中的所有导数都与场本身一样精确。此外，时间一致性特性揭示了半离散连续性方程和半离散洛伦兹规范条件之间的等价性，以及半离散洛伦兹规范条件下的高斯定律 [2]。最后，这种时间一致性特性将在许多其他共置场求解器中探索，这些求解器具有二阶中心差分格式、所有后向差分格式和所有对角隐式龙格库塔格式 [3]。数值结果将在多个实验中展示这些方法。 *本研究得到了 AFOSR 拨款 FA9550-19-1-0281 和 FA9550-17-1-0394、NSF 拨款 DMS-1912183 和 DOE 拨款 DE-SC0023164 的支持。参考文献 [1] Christlieb, AJ、Sands, WA 和 White, SR，《具有广义动量公式的等离子体粒子内胞方法》，第一部分：模型公式，2024 年。arXiv: 2208.11291 [physics.plasm-ph]。 [2] Christlieb, AJ、Sands, WA 和 White, SR，《具有广义动量公式的等离子体粒子内胞方法》，第二部分：实施 Lorenz 规范条件。J Sci Comput 101，73（2024 年）。https://doi.org/10.1007/s10915-024-02728-6。 [3] Christlieb, AJ、Sands, WA 和 White, SR，《具有广义动量公式的等离子体粒子内网格方法》第三部分：一类规范守恒方法，2024 年。arXiv: 2410.18414 [physics.plasm-ph]。
航空图可视化及...分析
bagus.primohadi38@gmail.com摘要上空观察结果的局限性是分析天气的障碍之一。数据模型的使用可以是一种解决方案。本研究的目的是确定数据模型在使用RAOB作为充气图和发声信息分析仪的可视化工具提供上部空气信息方面的准确性。所使用的数据是来自Cengkareng气象站的辐射观察数据，与原位观测值相同的位置，1000 - 100 MB ECMWF压力水平模型。选择的时间是在观察时间00 UTC发生的5个事件的雾兹和雾时。使用的方法是Pearson相关性和简单的视觉验证。获得的结果是，当雾发生时，显着点图数据图的相关性为0.76，而雾霾的发生率为0.67，并且从视觉上讲，整个模型数据非常接近观察数据。在发生雾气时，整体上59个响起信息的相关性总体产生0.85 - 0.99的值，当雾霾发生时值为0.89 - 0.99。希望这些结果可以用作使用数据模型来填补辐射观察数据中的空白的考虑。关键字：发声信息，RAOB，RadioSonde，ECMWF模型。1。引言天气是在有限的时间和空间内的大气条件。天气条件通常从表面层的大气和上方的层的动力学中可以看出。使用飞行员气球观测（PIBAL）和辐射仪（自然，1957年）进行上空或上空空气的观测。辐射观测，以获取不同空气高度层处的几个天气参数的数据。观察到的参数是温度，露点，地球电位高度（与压力有关）以及风向和速度。处理辐射观察数据将获得与空气稳定性和其他几个派生参数有关的各种指数值，后来对分析和天气预测的目的非常有用（Syaifullah，2018）。印度尼西亚的守恒观察结果通常每天在00 UTC和12 UTC同时进行两次。非常动态的天气条件使上层空气的最新条件非常必要，因此模型计算似乎可以填补空的观察时间。广泛使用的一种模型是ECMWF（欧洲中范围内天气预报中心）模型。与验证ECMWF模型有关上空参数的研究表现出非常良好的热带表现，尤其是在温度和风参数方面（Haiden et