开发量子技术需要控制和理解多体系统中量子信息的非平衡动力学。局部信息通过创建复杂的关联(称为信息扰乱)在系统中传播,因为此过程阻止从局部测量中提取信息。在这项工作中,我们开发了一个改编自固态 NMR 方法的模型来量化信息扰乱。扰乱是通过时间反转 Loschmidt 回波 (LE) 和多重量子相干实验来测量的,这些实验本质上包含缺陷。考虑到这些缺陷,我们推导出非时间序相关器 (OTOC) 的表达式,以基于测量信息传播的活跃自旋数量来量化可观察的信息扰乱。基于 OTOC 表达式,退相干效应自然是由 LE 实验中未反转项的影响引起的。退相干会导致可测量程度的信息扰乱的局部化。这些效应定义了可观测的活跃自旋数量的局部化簇大小,从而确定了动态平衡。我们将模型的预测与使用固态 NMR 实验进行的量子模拟进行了对比,该实验测量了具有受控缺陷的时间反转回波的信息扰乱。从实验数据确定的量子信息扰乱的动态和其局部化效应之间具有极好的定量一致性。所提出的模型和派生的 OTOC 为量化大型量子系统(超过 10 4 个自旋)的量子信息动态提供了工具,与本质上包含缺陷的实验实现一致。
加扰是存储在局部自由度中的信息扩散到量子系统的多体自由度的过程,从而无法被局部探测器访问,并且显然会丢失。加扰和纠缠可以调和看似不相关的行为,包括孤立量子系统的热化和黑洞中的信息丢失。在这里,我们证明保真非时序相关器 (FOTOC) 可以阐明加扰、纠缠、遍历性和量子混沌(蝴蝶效应)之间的联系。我们为典型的 Dicke 模型计算了 FOTOC,并表明它们可以测量子系统 Rényi 熵并提供有关量子热化的信息。此外,我们说明了为什么 FOTOC 可以在没有有限尺寸效应的混沌系统中实现量子和经典 Lyapunov 指数之间的简单关系。我们的研究结果为实验性使用 FOTOC 探索加扰、量子信息处理的界限以及可控量子系统中黑洞类似物的研究开辟了道路。
身体自我意识依赖于视觉,触觉,本体感受和运动信号的不断整合。在“橡胶手幻觉”(RHI)中,具有视觉刺激的刺激会导致自我意识的变化。尚不清楚其他躯体信号是否可以弥补由有关身体的视觉信息引起的自我意识的改变。在这里,我们将RHI与机器人介导的自动触摸结合使用,以系统地研究触觉,本体感受和运动信号在维持和恢复身体自我意识中的作用。参与者用右手移动了领导者机器人的手柄,同时从追随者机器人的左手手中收到了相应的触觉反馈。这种自动刺激是在诱导经典RHI之前或之后进行的。在三个实验中,在RHI之前(但不是之前)提供了主动自我打击,大大降低了由RHI引起的原始漂移,支持主动自我接触对身体自我意识的恢复作用。在非自愿自我打击期间不存在效果。单峰控制条件证实,自动触摸的触觉和运动组件都是恢复身体自我意识所必需的。我们假设主动自动触摸会瞬时提高触摸身体部位的本体感受的精度,从而抵消了RHI构成的视觉捕获效果。
时序非相关器 (OTOC) 可用于探测当动态初始条件发生变化时量子系统对信息的扰乱速度。在足够大的量子系统中,可以从 OTOC 中提取 Lyapunov 系数的量子模拟,该系数描述了经典混沌系统被扰乱的时间尺度。OTOC 仅应用于非常有限的玩具模型,例如与黑洞信息扰乱相关的 SYK 模型,但它们在量子系统中的信息扰乱方面具有更广泛的适用性,可以与实验进行比较。众所周知,多原子分子的振动会从低能量下的规则动力学转变为足够高能量下的轻松能量流。因此,分子代表了研究中等大小(此处为 6 到 36 个自由度)多体系统中扰乱的理想量子系统。通过计算量子 OTOC 及其经典对应物,我们可以量化信息在分子系统中如何以量子力学方式“扰乱”。在早期“弹道”动力学和晚期“饱和” OTOC(当探索到全状态密度时)之间,确实存在一个可以为本研究中的所有分子定义量子 Lyapunov 系数的机制。与实验速率数据的比较表明,由 OTOC 测量的慢速扰乱可以达到分子反应动力学的时间尺度。即使对于我们讨论的最小分子,正则化的 OTOC 仍能满足 Maldacena 边界,但不正则化的 OTOC 则不能,这强调了前者更适合于讨论这种中等尺寸量子系统中的信息扰乱。
时序非相关器 (OTOC) 可用于探测当动态初始条件发生变化时量子系统对信息的扰乱速度。在足够大的量子系统中,可以从 OTOC 中提取 Lyapunov 系数的量子类似物,该系数描述了经典混沌系统扰乱的时间尺度。OTOC 仅应用于非常有限数量的玩具模型,例如与黑洞信息扰乱相关的 Sachdev-Ye-Kitaev 模型,但它们可以发现在量子系统中的信息扰乱的更广泛的适用性,可以与实验进行比较。众所周知,多原子分子的振动会从低能量下的规则动力学转变为足够高能量下的容易的能量流。因此,分子代表了研究中等大小(此处为 6 到 36 个自由度)多体系统中扰乱的理想量子系统。通过计算量子 OTOC 及其经典对应物,我们可以量化信息在分子系统中如何以量子力学方式“扰乱”。在早期“弹道”动力学和探索全态密度时 OTOC 的后期“饱和”之间,确实存在一个可以为本研究中的所有分子定义量子 Lyapunov 系数的机制。与实验速率数据的比较表明,由 OTOC 测量的慢速扰乱可以达到分子反应动力学的时间尺度。即使对于我们讨论的最小分子,Maldacena 边界仍然由正则化的 OTOC 满足,但不由非正则化的 OTOC 满足,这强调了前者对于讨论这种中等尺寸量子系统中的信息扰乱更有用。
“扰乱秩序的乘客”是指不遵守机场、飞机场、航空设施或飞机上的行为规则,或者不遵守机场工作人员或机组人员的指示,从而扰乱或破坏机场、飞机场、航空设施或飞机上的良好秩序和纪律的乘客;
学生行为声明 学生必须遵守亚利桑那州董事会政策手册第五章 - 校园和学生事务:行为准则 ( http://www.abor.asu.edu/1_the_regents/policymanual/chap5/5Section_C.pdf )、ACD 125:计算机、互联网和电子通信 ( http://www.asu.edu/aad/manuals/acd/acd125.html ) 和亚利桑那州立大学学生学术诚信政策 ( http://www.asu.edu/studentaffairs/studentlife/srr/index.htm ) 中列出的行为标准。学生有权在不受班上其他成员干扰的情况下接受教学。如果学生扰乱秩序,教师可以要求学生停止扰乱秩序的行为,并警告学生这种扰乱秩序的行为可能会导致退学。根据 USI 201-10 http://www.asu.edu/aad/manuals/usi/usi201-10.html,当学生的行为扰乱教育过程时,教师可以要求学生退出课程。
量子扰乱描述了信息在量子系统中扩散到许多自由度的过程,这样信息就不再是本地可访问的,而是分布在整个系统中。这个想法可以解释量子系统如何变成经典系统并获得有限的温度,或者在黑洞中,物质落入的信息是如何被抹去的。我们探测了相空间中双稳态点附近的多粒子系统的指数扰乱,并将其用于纠缠增强计量。时间反转协议用于观察计量增益和不按时间顺序的相关器同时呈指数增长,从而通过实验验证了量子计量和量子信息扰乱之间的关系。我们的结果表明,能够以指数速度快速产生纠缠的快速扰乱动力学对实际计量很有用,可产生超出标准量子极限 6.8(4) 分贝的增益。E
量子扰乱描述了信息在量子系统中扩散到许多自由度的过程,这样信息就不再是本地可访问的,而是分布在整个系统中。这个想法可以解释量子系统如何变成经典系统并获得有限的温度,或者在黑洞中,物质落入的信息是如何被抹去的。我们探测了相空间中双稳态点附近的多粒子系统的指数扰乱,并将其用于纠缠增强计量。时间反转协议用于观察计量增益和不按时间顺序的相关器同时呈指数增长,从而通过实验验证了量子计量和量子信息扰乱之间的关系。我们的结果表明,能够以指数速度快速产生纠缠的快速扰乱动力学对实际计量很有用,可产生超出标准量子极限 6.8(4) 分贝的增益。E