1中国科学技术大学现代物理学系的Hefei全国物理科学实验室,中国赫菲230026,中国2上海分支,CAS CAS CAS CAS量子信息和量子物理学卓越中心,科学与技术大学,中国科学技术大学,上海201315年,中国量子研究中心,201315技术,Jinan 250101,中国5家学会,哈佛大学,剑桥,马萨诸塞州02138,美国6斯坦福大学,斯坦福大学,斯坦福大学,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福大学,加利福尼亚州94305,美国7理论物理中心,MIT,MIT,MIT,MIT,MA 02139,MA 02139,美国8 T. D. Lee Institute,Shangia jiao,Shanghai Jiao,Shanghai Jiao,Shanghai Jiao,Shanghai Jiao Wilczek Quantum Center, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China 10 Department of Physics, Stockholm University, Stockholm SE-106 91, Sweden 11 Department of Physics and Origins Project, Arizona State University, Tempe, AZ 25287, USA 12 qiangzh@ustc.edu.cn 13 wilczek@mit.edu 14 pan@ustc.edu.cn
致谢.................................................................................................................................................................................................................................................................... iii 摘要.................................................................................................................................................................................................................................................................................... iv 已发布内容和贡献.................................................................................................................................................................................................................................................... iv 目录.................................................................................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. . . . . . . . . . . . . . v 插图列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii 表格列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xviii 第一章:简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ... .................................................................................................................................................10 第二章:调试用于时域实验的斯托克斯偏振射电干涉仪(SPRITE)....................................................................................12 2.1 简介.......................................................................................................................................................................12 2.2 仪器概述.......................................................................................................................................................13 2.3 观测策略.......................................................................................................................14 . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .................................................................................................................................................................................66 4.5 结论....................................................................................................................................................................................67 第五章:利用 2018 年事件视界望远镜观测对 M87 超大质量黑洞进行成像.........................................................................................................69 5.1 引言...................................................................................................................................................................................................................69
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。
摘要 - 本文探讨了超导量子干扰装置(鱿鱼)在空气防御中的潜在应用。强调量子技术的重要性,我们深入研究了乌贼的理论基础,电路设计和实际应用,尤其是专注于它们在增强军事环境中网络安全方面的作用。这项研究强调了鱿鱼在改善雷达灵敏度和分辨率,确保安全通信和加强网络安全度量方面的优势。通过整合定性分析和文献综述,我们提供了有关鱿鱼如何改变防空系统的全面概述。调查结果表明,该领域的进一步研究和发展可能会导致军事技术的重大进步,从而使国防系统更加强大和可靠。
摘要。雷达干涉测量法在测量地球表面变化方面的地球物理应用在 20 世纪 90 年代初呈爆炸式增长。这种新的大地测量技术可以计算由星载合成孔径雷达在两个不同时间获取的两个图像之间的相位差引起的干涉图样。由此产生的干涉图是地面和雷达仪器之间距离变化的等高线图。这些地图提供了无与伦比的空间采样密度(� 100 像素公里� 2 )、具有竞争力的精度(� 1 厘米)和有用的观察节奏(1 次通过月� 1 )。它们记录地壳的运动、大气的扰动、土壤的介电变化和地形的起伏。它们还对技术效应敏感,例如雷达轨迹的相对变化或其频率标准的变化。我们描述所有这些现象如何对干涉图产生影响。然后,实用摘要解释了计算和处理各种雷达仪器干涉图的技术,包括四种
自从著名的玻尔-爱因斯坦对话以来,人们就知道,在干涉实验中,不可能同时获得最大可见度的干涉图样和路径信息。量子力学的这一特性是其一致性所必需的,费曼 2 将这一特性提升为一个原则:每当不可能(甚至在原则上)获得路径信息时,就必须叠加概率幅度,而不是将概率相加,以进行实验预测。玻尔引入了互补性的概念来描述两个可观测量不能同时精确知道的情况,海森堡不确定性原理就是其中的一个特例。对于玻尔来说,互补性是由于测量一个量(例如位置)的仪器的设计本身就排除了对互补量(这里是动量)的测量。在本文中,我们讨论了干涉和路径信息之间互补性的三个明确情况,并提出了一些有趣的结果。在第 2 节中,给出了双光子量子擦除器的实验实现;在第 3 节中,我们讨论了基于这些想法实现新的纠缠光子强源;在第 4 节中,我们介绍了与路径信息考虑密切相关的 Aharonov-Bohm 和 Einstein-Podolsky-Rosen 非局域性尖端之间的非平凡关系。
望远镜系统的角分辨率受限于相干孔径的大小,孔径越大,角分辨率越精细。这可以通过制造更大的望远镜来实现,或者通过组合多个望远镜阵列来模拟更大的望远镜。后者允许用户在探测器之间创建非常长的基线,而无需使用单个的大型探测系统;使用甚长基线干涉测量法 (VLBI) 的望远镜系统已经能够获得更高质量的天文物体图像。然而,直接探测 VLBI 对于较高频率的光子(例如可见光子)来说更加困难,因为这些波长在光纤中的传输损耗较大,并且无法直接记录光频率的电场(与射电望远镜相比,射电望远镜的信号可以先以电子方式记录,然后像事件视界望远镜 [ 1 ] 一样进行“干涉”)。 Gottesman、Jennewein 和 Croke 提出通过检测望远镜之间的相关性来规避这一限制,每个望远镜都由一个天文光子和一个地面光子的叠加组成(望远镜之间的相对相位可控)[2]。本质上,这两个过程之间存在量子力学的双光子干涉,其中天文光子进入一个望远镜,地面光子进入另一个望远镜,反之亦然。干涉可见度作为望远镜基线分离的函数的变化决定了两个望远镜处光源的相互相干性,进而通过范西特-泽尔尼克定理,人们可以确定光源的强度分布[3]。在这里,我们使用来自自发参量下转换(SPDC)的光子进行了原理验证演示。
在过去十年中,在 Schirmacheroase 地区(南纬 71 度,东经 12 度),开展了各种大地测量和冰川学研究活动。多次进行了三次大地测量-冰川学横断面研究,以研究冰速、积累和消融以及冰面高度变化。反复的地面调查表明,大片蓝冰区域的表面高度显著下降约 15 厘米。本文介绍了 Schirmache 附近内陆冰的第一个干涉冰速场。合成孔径雷达 (SAR) 数据的干涉分析与地面信息相结合。由于该地区只有 ERS-I&2 串联任务图像对,因此使用数字高程模型 (DEM) 来消除地形影响。通过干涉测量法证明,这部分内陆冰层的冰速高达 100 米/年。
摘要:使用吸附的单链DNA(ssDNA)的单壁碳纳米管(SWCNT)作为传感器进行研究,以研究生物系统,其潜在应用从临床诊断到农业生物技术。唯一的ssDNA序列使SWCNT有选择地响应靶向分析物,例如识别神经调节剂多巴胺等(GT)N -SWCNT。尚不清楚SWCNT表面上的ssDNA构象如何有助于功能,因为观察结果仅限于脱水条件下的计算模型或实验,这与应用纳米传感器的水性生物环境有很大不同。我们通过X射线散射干涉测量法(XSI)来展示一种直接测量SSDNA几何形状的模式,该模式利用了AuNP标签产生的干扰模式,该模式由AuNP标记在SWCNT表面上与SSDNA结合在一起。我们使用XSI来量化两个(GT)N ssDNA低聚物长度(n = 6,15)的不同表面吸附的形态(n = 6,15),它们在多巴胺感应的背景下用于SWCNT,并测量SSDNA构象变化作为离子强度和多巴胺相互作用的功能。我们表明,与更长的(GT)15低聚物相比,较短的低聚物(GT)6沿SWCNT轴(SSDNA间距离为8.6±0.3 nm)采用更周期性的有序环结构(SSDNA间距离为8.6±0.3 nm)(最有可能的5'-5'-5'至14.3±1.1 nm)。在分子识别期间,XSI揭示了多巴胺在SWCNT表面同时引起吸附ssDNA的轴向伸长和径向收缩。■简介我们使用XSI探测聚合物功能化SWCNT的溶液 - 相形态的方法可以应用于感应机制的见解,并为基于纳米粒子的传感器提供了未来的设计策略。
摘要弥漫性光学领域提供了一组丰富的神经摄影工具,可以无创地测量人脑。干涉测量检测是该领域最近令人兴奋的方法论发展。该方法对于测量与血流相关的弥漫性波动信号特别有希望。受益于廉价的传感器阵列,相间方法已经显着改善了吞吐量,从而使脑血流的测量更快,更深。干涉方法还可以达到飞行时间分辨率,从而提高了获得信号的准确性。我们提供了历史悠久的观点和摘要,概述了干涉弥散光学的新生区域中的最新工作。我们预先说明,干涉技术与现有规模经济的融合将推动未来几年的许多进步。©作者。由SPIE在创意共享归因4.0国际许可下出版。全部或部分分发或复制此工作需要完全归因于原始出版物,包括其DOI。[doi:10.1117/1.nph.10.1 .013502]