国家和团体。量子力学公理、量子比特、自旋-1/2、光子极化、密度算子、二分量子系统、布洛赫球、施密特分解、纠缠、集合解释的模糊性、凸性、集合的准备、比光还快?量子擦除、HJW 定理、两个量子态相距多远?、保真度和乌尔曼定理、距离测量之间的关系。措施和演变。正交测度及其他、正交测度、广义测度、量子通道、求和算子表示、可逆性、海森堡框架中的量子通道、量子运算、线性、完全正性、通道状态对偶和通道扩张、通道状态对偶、Stinespring 扩张、重新审视公理、三个量子通道、去极化通道、相移通道、振幅衰减通道、开放量子系统的主方程、马尔可夫演化、刘维尔、阻尼谐振子、非马尔可夫噪声、高斯相位噪声、自旋回波、量子比特作为噪声谱仪、非零温度下的自旋玻色子模型。量子纠缠。 EPR 对的不可分离性、隐藏量子信息、爱因斯坦局部性和隐藏变量、贝尔不等式、三个量子硬币、量子纠缠与。爱因斯坦局域性、其他贝尔不等式、CHSH 不等式、最大违反、量子策略优于经典策略、所有纯纠缠态都违反贝尔不等式、光子、实验和漏洞、使用纠缠、密集编码、量子隐形传态、量子隐形传态和最大纠缠、量子软件、量子密码学、EPR 量子密钥分发、无克隆、混合态纠缠、可分离性的部分正转置准则、无纠缠的非局域性、多方纠缠、量子三盒、猫态、纠缠增强通信、操纵纠缠。
量子速度极限 (QSL) 定量估计了量子信息处理的速度 [1]。其历史根源深深植根于量子力学的基础中。因此,QSL 的首次出现是在能量-时间不确定关系的背景下 [2]。QSL 时间设定了两个量子态之间演化时间的下限。受海森堡能量-时间不确定原理的启发,Mandelstam、Tamm (MT) [2] 和 Margolus、Levitin (ML) [3] 推导出量子系统在状态之间演化所需的最短时间界限。这些界限结合起来,为封闭量子系统提供了 QSL 时间的严格界限。它们最初是为连接两个正交态的演化而开发的,随后被推广到任意初始混合态以及非正交态之间的演化 [4]。最近开发了另一种基于状态间几何距离的方法 [5]。近十年来,在开放量子系统 [ 6 ] 的背景下,QSL 的定义得到了发展 [ 7 – 9 ]。QSL 的概念已用于阐明量子信息 [ 10 , 11 ]、开放系统 [ 12 – 15 ]、量子系统控制 [ 16 ] 和量子热力学 [ 17 , 18 ] 的各个方面。此外,利用因果关系和热力学,重要的 Bremermann-Bekenstein 边界 [ 19 , 20 ] 将每比特信息的能量成本与 QSL 时间联系起来。QSL 概念可用于解决的另一个基本问题是量子态的固有稳定性 [ 21 ]。近年来,量子信息思想与相对论量子力学的相互影响尤为卓有成效。相对论量子模拟影响了 Leggett–Garg 不等式 [ 22 , 23 ]、弯曲时空探测 [ 24 ]、几何相位 [ 25 ] 和中微子和中性介子等亚原子粒子相干性 [ 26 ] 的发展。它还引发了对 Unruh 效应的研究 [ 27 ]。此外,在最近的一项研究中 [ 28 ],研究了非局域性对信息传播速率(以蝴蝶速度为特征)的影响,结果表明,随着磁场的增大,非局域性会增大。
这次演讲原本是为了 1981 年在 Endicott House 举办的物理与计算会议 40 周年而准备的,所以我认为应该从 1981 年开始。当时我是加州理工学院的一名大四学生,费曼准备在 Endicott House 会议 [13] 上发表主题演讲的时候我肯定在场,那是人们第一次认真思考量子计算。我在加州理工学院的时候并没有听说过这个,事实上,直到很晚我才看到费曼的论文。但我想提一下我在加州理工学院听到的他的另一场演讲,那场演讲表明他当时正在思考物理学基础问题。费曼的演讲是关于负概率的。在演讲开始时,他解释说他一直在研究贝尔定理,该定理表明量子物理不可能是局部现实的隐变量理论。这意味着,任何对量子力学的解释要么需要非局域性,要么需要非现实性(这里的局域性意味着信息不能比光传播得更快,而现实性意味着你可以测量的东西对应于粒子的具体属性)。费曼解释说,他所做的就是仔细研究证明贝尔定理的假设,看看是否存在任何隐藏的假设。事实上,他找到了一个——假设所有概率都在 0 到 1 之间。他推断,如果概率可以小于 0 或大于 1,那么也许有办法解决 EPR 悖论,但当你计算任何你可以实际观察到的概率时,计算会将这些不切实际的概率相加,得到一个介于 0 和 1 之间的结果。这并不像乍一听那么离谱——谐振子的维格纳函数就是这样表现的,费曼对此进行了评论。他继续展示了他关于负概率的一些发现;我不太记得这部分内容了。早在 1964 年的一系列讲座中 [12],费曼就说过
第二节 — 导航系统 ................................................................................................ 7-3 无方向性无线电信标 .............................................................................................. 7-3 频率 ................................................................................................................ 7-3 自动测向仪 ............................................................................................................ 7-3 罗盘定位器 ............................................................................................................ 7-4 语音传输 ................................................................................................................ 7-4 识别 ...................................................................................................................... 7-4 精度 ...................................................................................................................... 7-4 干扰 ...................................................................................................................... 7-5 甚高频全向范围 ................................................................................................ 7-5 战术空中导航操作理论 ........................................................................................ 7-8 甚高频全向范围/战术空中导航 ........................................................................................ 7-9 测距设备 ................................................................................................................ 7-9 全球定位系统 ........................................................................................................ 7-10 信号精度 ................................................................................................................ 7-10 段 ........................................................................................................................ 7-11 导航数据库 ................................................................................................ 7-11 美国国家空域系统之外 .............................................................................. 7-11 接收机自主完整性监测 ................................................................................ 7-11 数据库要求 ................................................................................................ 7-11 手动数据库操作 ............................................................................................. 7-12 嵌入式全球定位系统/惯性导航系统 ............................................................. 7-12 航向灵敏度 ............................................................................................................. 7-12 广域增强系统 ............................................................................................. 7-12 局域增强系统 ............................................................................................. 7-13 惯性导航系统 ............................................................................................. 7-13
摘要。本研究从莱布尼茨对现代量子物理学某些概念的见解的角度,考察了莱布尼茨杰出的哲学著作《单子论》。特别是,单子的特性与基本粒子的粒子-波二元论之间存在联系,并且认为存在着一种隐藏的、未显现的现实,这是物质世界“展开”的原因,两者在思想上存在相似之处。与这一思想相关的“非局域性”现象也与莱布尼茨在其著作《单子论》中表达的概念相似。此外,还分析了单子论与现代宇宙全息和分形性质概念的关系。结论是,在科学史上,思想经常演变,如果不加以摒弃,它们就会逐渐充满内容,并在一些现代科学理论中重新焕发活力。
美国联邦航空管理局 (FAA) 已启动计划,将其目前的地面导航和着陆系统过渡到使用国防部全球定位系统 (GPS) 提供的信号的卫星系统。但是,仅靠 GPS 无法满足所有航空定位要求。为了满足国家空域系统 (NAS) 的要求,FAA 已提议对 GPS 进行两项增强:广域增强系统 (WAAS) 和局域增强系统 (LAAS)。有人对该计划的稳健性以及是否充分解决了依赖 GPS 的风险表示担忧。针对这一担忧,FAA 在航空运输协会 (ATA) 和飞机所有者和飞行员协会 (AOPA) 的共同赞助下,发出了进行公正研究的请求。约翰霍普金斯大学应用物理实验室 (JHU/APL) 被选中进行这项研究,这也是本报告的主题。
检测磁振子及其量子特性,尤其是在反铁磁 (AFM) 材料中,是实现纳米磁性研究和节能量子技术发展中许多雄心勃勃的进步的重要一步。最近基于超导电路的混合系统的发展为设计利用不同自由度的量子传感器提供了可能性。在这里,我们研究了基于二分 AFM 材料的磁振子-光子-传输子杂化,这导致了二分 AFM 中传输子量子比特和磁振子之间的有效耦合。我们展示了如何通过超导传输子量子比特的 Rabi 频率来表征磁振子模式、它们的手性和量子特性,例如二分 AFM 中的非局域性和双模磁振子纠缠。
铁磁薄膜和化学吸附分子层之间的界面表现出各种有趣的现象。[1] 对这些所谓自旋界面的积极研究 [2,3] 始于分子或有机自旋电子器件的发展,最初主要集中在铁磁材料附近引起的分子层的变化。局域 HOMO-LUMO 电子能级的自旋相关展宽 [2,4,5] 和相关的自旋过滤效应 [6–8] 在理解有机自旋阀和其他有机自旋电子器件中起着关键作用。此外,在邻位分子中建立可检测的自旋极化开辟了一个与分子材料中磁序传播相关的新研究领域。这导致分子组成元素上存在磁二向色信号 [9] 或形成自旋序作为分子电子态能量的函数的非平凡振荡。 [10,11]
摘要 我们在 Garfinkle–Horowitz–Strominger (GHS) 膨胀时空的背景下探索了狄拉克场的三部分熵不确定性和真正的三部分量子性。值得注意的是,霍金辐射导致物理可及区域的量子非局域性衰减,同时保持其总相干性。更重要的是,它展示了物理可及区域和物理不可及区域的相干性之间的内在权衡关系。此外,我们研究了霍金辐射对基于熵的测量不确定性的影响,发现更强的霍金辐射会导致物理可及区域的不确定性增加,而物理不可及区域的不确定性降低。因此,我们的研究可能有助于更好地理解弯曲时空中系统的量子性。将相对论与量子信息科学相结合,为理解黑洞的信息悖论提供了新的途径。
美国联邦航空管理局 (FAA) 已启动计划,将其目前的地面导航和着陆系统过渡到使用国防部全球定位系统 (GPS) 提供的信号的卫星系统。但是,仅靠 GPS 无法满足所有航空定位要求。为了满足国家空域系统 (NAS) 的要求,FAA 已提议对 GPS 进行两项增强:广域增强系统 (WAAS) 和局域增强系统 (LAAS)。有人对该计划的稳健性以及是否充分解决了依赖 GPS 的风险表示担忧。为了回应这一担忧,FAA 在航空运输协会 (ATA) 和飞机拥有者和飞行员协会 (AOPA) 的共同赞助下,发出了进行公正研究的请求。约翰霍普金斯大学应用物理实验室 (JHU/APL) 被选中进行这项研究,这也是本报告的主题。