摘要:本文重新审视了电子态的信息源,强调了熵/信息内容的合成度量的必要性,这些度量结合了概率和相位/电流密度的贡献。概率分布反映了波函数模量,并对香农的全局熵和费舍尔的梯度信息产生了经典贡献。由于概率“对流”,分子状态的相位分量同样决定了它们的非经典补充。局部能量概念用于检查平衡、相变状态下的相位均衡。重新审视了波函数模量和相位分量的连续性关系,强调了合成梯度信息的局部源的对流特性,平衡(静止)量子态中的潜在概率电流与水平(“热力学”)相相关。强调了化学过程的能量和合成梯度信息(动能)描述符的等价性。在大集合描述中,反应性标准由系统平均电子能量的群体导数定义。它们的熵类似物由整体梯度信息的相关导数给出,可提供一组等效的反应性指标来描述电荷转移现象。
摘要。我们开发了一种机器学习算法来推断控制多体系统序参量演化的随机方程。我们训练我们的神经网络来独立学习作用于序参量的定向力以及有效扩散噪声。我们使用具有 Glauber 动力学的经典 Ising 模型和接触过程作为测试案例来说明我们的方法。对于代表典型平衡和非平衡场景的两种模型,可以有效地推断出定向力和噪声。Ising 模型的定向力项使我们能够重建序参量的有效势,该序参量在临界温度以下形成特征性的双阱形状。尽管它具有真正的非平衡性质,但这种有效势也可以用于接触过程,并且其形状表示相变到吸收状态。此外,与平衡 Ising 模型相反,吸收状态的存在使噪声项依赖于序参量本身的值。
书籍章节 引力、量子力学和最小作用电磁平衡态 André Michaud* 高级研究员,加拿大 *通讯作者:André Michaud,高级研究员,加拿大 2020 年 3 月 23 日出版 本书章节是 André Michaud 于 2017 年 11 月在《天体物理学与航空航天技术杂志》上发表的一篇文章的转载。(Michaud A (2017) 引力、量子力学和最小作用电磁平衡态。J Astrophys Aerospace Technol 5: 152。DOI:10.4172/2329-6542.1000152) 如何引用本书章节:André Michaud。引力、量子力学和最小作用电磁平衡态。在:Amenosis Lopez,编辑。Prime Archives in Space Research。海得拉巴,印度:Vide Leaf。 2020。© 作者 2020。本文根据知识共享署名 4.0 国际许可条款发布(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,前提是对原始作品进行适当引用。摘要基础物理学的一个百年挑战是调和量子力学(QM),它从量化的角度处理基本粒子之间的亚微观相互作用,以及相对论力学,它
自旋玻色子模型通常考虑自旋与单个玻色子浴耦合。然而,一些物理情况需要自旋与多个环境耦合。例如,自旋与三维磁性材料中的声子相互作用。在这里,我们考虑自旋各向同性地耦合到三个独立的浴。我们表明,耦合到多个浴可以显著增加零温度下自旋与其环境之间的纠缠。其效果是降低自旋在平均力平衡态的期望值。相反,经典的三浴自旋平衡态完全独立于环境耦合。这些结果揭示了多浴耦合可能产生的纯量子效应,在磁性材料等广泛的环境中具有潜在的应用。
实习项目 2025 珍妮·库尔特 研究远非平衡态电子-声子流体动力学输运 在某些条件下,某些材料中的热量和电荷输运可以用流体动力学方程描述。近期研究将电子的稳态流体动力学方程[1]与声子的粘性热方程统一起来,得到了一组更通用的“粘性热电方程”,描述了电子和声子协同产生流体动力学效应的状态。VTE是在接近平衡态的稳态下推导出来的。本项目将VTE扩展到远非平衡态输运现象,这些现象出现在i)导致响应延迟的高频扰动,以及ii)驱动弹道输运和流体动力学输运耦合的空间不均匀性。本项目将涉及理论开发以及扩展Phoebe程序包[3]的计算工作。[1] Gurzhi. Sov. Phys. Uspekhi 11, 255 (1968) [2] Simoncelli, Marzari, Cepellotti, PRX 10, (2020)。[3] https://github.com/phoebe-team/phoebe Olivier Gauthé 有限温度下的多体局部化 多体局部化 (MBL) 是一种有趣的现象,出现在强无序的相互作用量子系统中 [1]。这样的系统在淬火后不会热化,并且会在很长一段时间内保留初始信息。这种现象可以在具有随机局部场的一维自旋链中观察到。张量网络是一种成熟的方法,用于模拟依赖于高维数据低秩近似的强关联系统。使用
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
令人吃惊的是,可以从量子系统中获得的能量并不由系统的能量决定。这一违反直觉事实的物理来源是,开尔文和普朗克提出的热力学第二定律禁止从热平衡态循环提取功 [4]。因此,热状态通常被称为被动 [5]。因此,在循环(幺正)过程中可以提取的最大功由其平均能量的“非被动”部分决定。这个量定义为状态平均能量与相应被动状态之间的差,被命名为 ergotropy(来自“ergo”表示功和“trope”表示变换),类似于熵这个词 [6]。在没有相干性的系统中,非相干性 ergotropy 仅取决于能级的布居分布。然而,在能级之间存在相干性的情况下,出现了一种新的非经典贡献,即相干性 ergotropy [7]。值得注意的是,它是非负的,表明一致性可以增强系统的工作生产能力。
− − 是一个基于 Landau-Ginzburg-Devonshire (LGD) 理论计算铁电单晶和薄膜热力学单畴平衡态及其特性的程序。利用 SymPy 库的符号操作,可以求解控制方程以及适当的边界条件,从而快速最小化晶体的自由能。利用流行的差分进化算法,通过适当的混合,可以轻松生成多个相图,例如块体单晶的压力-温度相图和单畴薄膜系统的常见应变-温度相图。此外,可以同时计算稳定铁电相的多种材料特性,包括介电、压电和电热特性。对薄膜和单晶系统进行了验证研究,以测试开源程序的有效性和能力。
在没有全息原理 [3, 4, 5] 的传统量子引力解释 [1, 2] 中,量子态是整个宇宙的量子态。在这种解释中,玻恩规则的一个典型应用是暴胀多元宇宙场景 [6, 7, 8]。作者采取不同的方法,在三维反德西特时空/二维共形场论 (AdS 3 /CFT 2 ) 对应 [11, 12, 13, 14] 的背景下,在边界 CFT 2 的强耦合极限 [15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23],提出了一种基于全息原理 [3, 4, 5] 的量子引力新解释 [9, 10]。在这种量子引力解释中,对基态或空间纯化量子热平衡态,即全息张量网络(HTN)[19, 20, 21]进行非选择性量子测量[24],在量子力学的集合解释中,是通过完全消相干该量子态的量子相干性来实现的。消相干(即可观测量量子干涉的损失)正是通过引入超选择规则算子,然后将作用于 HTN 的希尔伯特空间的可观测量集限制为阿贝尔集(其元素与超选择规则算子可交换)来实现的[25]。作者将这种退相干称为经典化。量子引力的经典化不是经典引力;事实上,HTN 的经典化状态仍然是一种量子态,但却是一种高度非平凡的混合态。由于该量子态是乘积量子本征态的统计混合,因此存在负局部自由度 [10, 25]。到目前为止,我们已经在 HTN 的欧几里德区域对空间进行了经典化,即边界 CFT 2 的纯净量子热平衡态(包括基态)[9, 10, 25, 26]。然后,为了在 Lorentzian 区域中制定时间相关的 HTN,
1. 简介 3 2. 量子自旋系统 3 2.1. 自旋和量子数 3 2.2. 可观测量 4 2.3. 状态 4 2.4. 狄拉克符号 5 2.5. 有限量子自旋系统 7 3. 附录:C ∗ -代数 13 3.1. C ∗ -代数 13 3.2. C ∗ -代数中的谱理论 14 3.3. 正元素 16 3.4. 表示 17 3.5. 状态 18 4. 有限和无限量子自旋系统的一般框架 21 4.1. 有限系统的动力学 21 4.2. 无限系统 24 5. Lieb-Robinson 界限 25 5.1.动力学的存在 30 6. 基态和平衡态 32 6.1. 基态 32 6.2. 热平衡、自由能和吉布斯态的变分原理 33 6.3. Kubo-Martin-Schwinger 条件 35 6.4. 能量-熵平衡不等式 36 7. 无限系统和 GNS 表示 40 7.1. GNS 构造 40 7.2. 无限系统的基态和平衡态 43 8. 对称性、激发谱和相关性 45 8.1. Goldstone 定理 46 8.2. 指数聚类定理 51 9. 附录:李群和李代数 56 9.1.李群和李代数的表示 57 9.2. SU(2) 的不可约表示 60 9.3. 表示的张量积 62 10. 四个例子 64 10.1. 例 1:各向同性的海森堡模型 64 10.2. 例 2:XXZ 模型 66 10.3. 例 3:AKLT 模型 66 10.4. 例 4:Toric Code 模型 67 11. 无失稳模型 68 11.1. AKLT 链 69 11.2. 具有唯一矩阵积基态的无失稳自旋链 77 11.3. 平移不变矩阵积态的一些性质 78 11.4. 交换性质。 82