摘要 我们在此讨论在量子计算机上处理量子多体问题时与其对称性相关的一些方面。回顾了与对称性守恒、对称性破缺和可能的对称性恢复有关的几个特点。在简要讨论了一些与多粒子系统相关的标准对称性之后,我们讨论了在量子分析中直接编码某些对称性的优势,特别是为了减少量子寄存器大小。然而众所周知,当自发对称性破缺发生时,使用对称性破缺状态也可以成为一种独特的方式来纳入特定的内部相关性。这些方面是在量子计算的背景下讨论的。然而,只有当最初破缺的对称性得到适当恢复时,才能精确描述量子系统。介绍了几种在量子计算机上执行对称性恢复的方法,例如,通过 Grover 算法净化状态、结合使用 Hadamard 测试和 oracle 概念、通过量子相位估计和一组迭代独立的 Hadamard 测试进行对称性过滤。
近几年,钙钛矿材料成为光电器件领域的“明星材料”,具有巨大的实际应用潜力。钙钛矿晶格的对称/非对称性不仅影响钙钛矿的能带结构、声子频率和缺陷态,而且对器件性能也起着关键作用。因此,研究钙钛矿材料的对称/非对称性和晶体质量具有重要意义。在“钙钛矿的进展:生长、表征和光电器件”特刊中,我们将主要关注钙钛矿领域的最新进展,包括:1. 生长无机和杂化钙钛矿的新方法;2. 合成钙钛矿的光学特性、形貌和晶体结构;3. 阴离子/阳离子交换/排列和晶体对称/非对称性;4. 钙钛矿在不同环境中的稳定性;5. 光电器件的制备,包括光电探测器、太阳能电池、激光二极管和发光二极管。
到目前为止,量子信息科学已经是一个成熟的领域,理论家和实验家都在寻求利用量子力学定律以全新而有趣的方式处理信息和计算。但量子信息理论也为基础物理学提供了一个新的视角,为我们提供了一种通用的语言和一个有用的工具箱,以阐明信息和计算等抽象概念以及它们在物理世界中的实现方式。这门关于对称性和量子信息的课程将介绍这种思维方式,并为您未来在量子信息和计算方面的努力提供一个具体的工具箱。我们将讨论一些基本的信息理论问题,例如量子信息的存储、测量、压缩和传输。我们的指导原则是识别隐藏在这些问题背后的对称性(许多人可能从以前的数学和物理课程中熟悉这种方法),我们将学习如何利用群表示理论的机制利用这些对称性来解决手头的问题。
摘要我们开发了一种对称性区分性的资源理论,其基本对象是基本量子信息源,即以给定的先前概率发射两个可能的量子状态之一的来源。这样的源可以用复合系统XA的经典量词表示,与两个量子状态的集合相对应,而X是经典的和一个量子。我们研究了两种不同类别的自由操作的资源理论:(i)CPTP A,由仅作用于A的量子通道组成,以及(ii)作用于XA的有条件的双随机图。我们介绍了基本来源的对称区分性的概念,并证明它在这两种自由操作中都是单调的。我们研究了一声和渐近方案的蒸馏和对称性区分性的稀释任务。我们证明,在这两种自由操作下,在渐近制度中,将一个基本来源转换为另一个基本来源的最佳速率等于其量子Chernoff分歧的比率。这为量子Chernoff的分歧提供了新的操作解释。在对称区分性稀释的背景下,我们还获得了汤普森度量的有趣的操作解释。
我们分析了描述Hund金属的多轨哈币模型,重点是无处不在的电荷不稳定性,这是由一系列与Hund Metals和正常金属之间的互联物相通用的半完整的Mott绝缘子,这是由发散/负电子可压缩性信号。我们表明,旋转不变性的破裂有利于这种不稳定性:相互作用中的自旋 - 肛门型和晶体层之间的分裂使轨道上的不稳定性区域扩展到较大的掺杂,使其与类似铁的基于铁的材料相关。这些观察结果帮助我们建立了这种不稳定的发生和程度的连贯图片。我们将其追溯到洪德金属中局部自由度的部分冻结,从而降低了允许的局部配置,从而减少了准二粒巡回术。在Hund的金属边界上发生的未重新释放的突然性可以直接连接到电子动能的快速变化,从而与可压缩性的增强和差异有关。
固定翼 UAV 设计通常相对于纵向平面对称,即机身左侧与右侧对称。目的是使广义气动力对称,以便在任一方向转弯时具有等效机动能力。为了确定给定机身设计的力,工程师通常会收集风洞测试或飞行实验中捕捉力的数据。无论哪种情况,我们都会期望力的大小相等,以对称使用执行器并镜像对称平面上的相对速度。然而,当力和力矩测量设备的坐标轴与机身固定坐标系的坐标轴不对齐时,收集到的数据并非如此(通常情况如此)。这种不对称随后会传递到已识别的模型,并可能对基于模型的控制造成问题,而这正是我们所针对的用例。通过仔细的安装程序可以将错位保持在较小水平,这样就可以通过适当的后处理校准剩余的不对称性。然而,似乎没有一种系统性的校准方法来做到这一点
我们研究了依赖于参数的哈密顿量的量子地面歧管的杀戮向量。我们发现,歧管的对称性可能在哈密顿量的水平上不可见,并且物质的不同量子相表现出不同的对称性。,我们使用杀戮载体场的Lie代数提出了基于Bianchi的分类。此外,我们解释了如何利用这些对称性以发现地球学并在越过临界线时探索其行为。我们训练会讨论大地测量,能量流量和绝热制备方案之间的关系。我们的主要示例是各向异性横向领域模型。我们还分析了两种情况下的地质方程的ISIN限制和找到分析解决方案。
陷阱门的稳定性已广泛研究。通常会问一个一般的问题是,为什么大多数污水坑在地面上具有接近完美的圆形形状。这可以通过当前的数值研究在轴对称条件下使用有限元限制分析来解释,其中确定了主动圆形板门的上和下限溶液。本文的下沉孔的失败研究和相关的故障机制是针对非均匀的粘土,其强度的线性增加,深度在各种覆盖深度比和无量纲的强度差异下。使用轴对称的新型三维溶液,还开发了用于预测稳定溶液的设计方程。
混沌和许多研究该领域的思想已经渗透到大量科学领域,特别是那些依赖数学的领域。希望这能说明这些思想对化学和物理等领域的影响有多么深刻和强大。自然界似乎太复杂了,不可能在所有层面上都一直保持线性。引用爱因斯坦的话来说,自然界的确切定律不可能是线性的,也不可能从线性中推导出来。量子力学在形式上是线性的,被认为是理解自然界的基础系统[1-3]。这些看似相互矛盾的观点促使人们问量子力学是否也能涵盖非线性现象。这个问题与经典非线性现象的研究有关[4,5]。这让人们想知道,如果经典版本是混沌的,量子系统的行为会怎样。要理解量子力学中的混沌,需要对量子理论的基本结构进行更严格的表述[6,7]。要做到这一点,需要制定量子-经典对应关系,而目前,这种表述还缺乏。在经典力学中,如果存在一组 N 个运动常数 F ifg 并且它们对合,则具有 N 个自由度的哈密顿系统被定义为可积的,因此泊松括号满足 F i ;F j = 0,其中 i, j = 1,...,N。当系统可积时,运动被限制在 2 N 维相空间中不变的 N 环面上,因此是规则的。如果系统受到小的不可积项的扰动,则 Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM) 定理指出其运动可能仍然限制在 N 环面上,但会发生变形。当此类扰动增加到某些环面被破坏的程度时,就会出现混沌,它们的行为用正的 Lyapunov 指数表示。研究量子混沌的尝试主要集中在经典不可积系统的量化上。由于前者原则上只是后者的极限情况,而且大多数现实量子系统没有经典对应物,因此后一种方法更一般、更自然。经典极限最常用的方法是使用埃伦费斯特定理,下面给出了三种研究经典极限的常用方法。薛定谔方法是开发一个波包,其时间演化遵循经典轨迹,因此坐标和动量期望值的时间演化不仅可以求解哈密顿方程,还可以求解薛定谔方程。狄拉克的方法是构造一个量子泊松括号,使经典力学和量子力学的基本结构一一对应。第三种方法是费曼路径积分形式,它通过对给定的初始和最终状态积分所有可能的路径,用经典概念来表达量子力学。可以根据量子力学的公理结构来回顾这个问题,量子动力学自由度的定义如下