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World File Search System振子
1 谐振子：经典与量子
回顾该学科的创立历史，大约从 1900 年到 1930 年代中期，涉及数十位物理学家甚至一些数学家的工作，涉及许多实验和观察，以及许多错误的开始和停止，我们将微积分呈现为既成事实，然后回溯以填补我们的理解。不过，读者一开始就应该明白，这种微积分有大量的实验依据。在这个开场讲座中，我们通过一个例子对比了经典力学和量子力学。这个例子清楚地说明了牛顿定律所表达的经典世界观与量子力学规则所表达的现代世界观之间的差异。谐振子是典型的物理系统，因此，对它的分析，无论是经典的还是量子的，都是该学科的原型。在本讲座中，我们将回顾谐振子的经典处理，并概述量子处理。量子处理似乎是临时的、没有动机的，应该会引起一些不安，甚至困惑。读者会看到，经典处理的方法和结果的极端简单性与量子处理的复杂性形成鲜明对比。事实上，虽然经典处理的应用和含义从数学本身就很明显，但量子处理的方法和结果却需要解释和阐释。我们在这里给出了量子处理的标准解释，但读者会发现，我们的解释虽然内部连贯，但却没有动机。这种解释是在数年的时间里与量子力学机制本身的发展同时发展起来的，但读者应该知道其他解释也是可能的。在本讲座的最后，我们将深入探讨一些围绕量子力学解释的基础问题。这与我们在本书中的其余部分的做法有所不同，在其余部分中，形式主义的发展优先于哲学问题。1 尽管如此，我们希望读者从一开始就意识到，量子力学的世界观与经典的世界观截然不同，留下了许多深刻的哲学问题。欢迎来到量子世界！
设计自旋纹理晶格来控制反铁磁体中的各向异性磁振子传输
磁性材料中的自旋波具有超低能量耗散和长相干长度，是未来计算技术的有前途的信息载体。反铁磁体是强有力的候选材料，部分原因是它们对外部场和较大群速度的稳定性。多铁性反铁磁体，例如 BiFeO 3 (BFO)，具有源于磁电耦合的额外自由度，允许通过电场控制磁结构，从而控制自旋波。不幸的是，由于磁结构的复杂性，BFO 中的自旋波传播尚不明确。在这项工作中，在外延工程、电可调的 1D 磁振子晶体中探索了长距离自旋传输。在平行于和垂直于 1D 晶体轴的自旋传输中发现了显著的各向异性。多尺度理论和模拟表明，这种优先磁振子传导是由其色散中的群体不平衡以及各向异性结构散射共同产生的。这项工作为反铁磁体中的电可重构磁子晶体提供了途径。
中等关联莫特绝缘体中的磁振子相互作用
低维系统和近量子相变中的量子涨落对材料特性有显著的影响。然而，很难通过实验衡量量子涨落的强度和重要性。这里，我们提供了 Mott 绝缘铜酸盐中磁振子激发的共振非弹性 X 射线散射研究。从 SrCuO 2 薄膜中，推导出单磁振子和双磁振子色散。使用由 Hubbard 模型生成的有效海森堡哈密顿量，我们表明，只有在包含源自磁振子-磁振子相互作用的显著量子校正时，才能令人满意地描述单磁振子色散。对 La 2 CuO 4 的比较结果表明，SrCuO 2 中的量子涨落要强得多，表明更接近磁量子临界点。蒙特卡罗计算表明，其他磁序可能与反铁磁尼尔序竞争基态。我们的结果表明，由于强烈的量子涨落，SrCuO 2 是探索新磁基态的独特起点。
定期调制的石墨烯中的横向电面等离子体偏振子
石墨烯中的表面等离子体极化子（SPP）是理论和实验研究的一个有趣领域，尤其是在石墨烯层中支持具有横向电动（TE）极化的SPP的可能性[1]。最近，使用复杂的频率方法在非零温度下[2]的扩展频率范围显示，显示了TE SPP在非零的频率范围中存在，该方法使用复杂的频率方法模拟具有时间衰减的开放系统。由于石墨烯的电导率很小，与细胞结构常数成正比[1]，TE SPP频率色散非常接近光线，但由于其分散曲线位于光线下方，因此无法通过外部入射的光激发TE SPP。石墨烯以其光导率的可调节性而闻名，它通过应用合适的栅极电压来诱导易于易于的化学电位[3]。这是因为电子过渡出现在k点附近[4]，其中电子色散是线性的，状态的密度消失。诸如光学调节剂[5]和极化器[6]等设备以及吸收增强设备[7，8]，从这种可调性中受益，该可调性与石墨烯中TE SPP的存在一起，为等离子应用提供了令人兴奋的前景[9]。此外，使用定期石墨烯的结构打开了应用磁场时产生拓扑等离子状态的可能性[10-13]。已经研究了石墨烯[14 - 17]的周期性等离子结构，甚至是周期性石墨烯条的多层堆栈[18-22]。堆叠石墨烯二级层对横向磁性（TM）SPPS性质的影响也具有
Transmon 探测反铁磁体中磁振子的量子特性
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。
狄拉克和非相对论量子振子的信息论分析
在过去的几十年里，人们对利用不同密度泛函研究量子力学系统的兴趣日益浓厚。信息论 [1] 提供的强大工具的使用受到了特别的关注，该工具旨在根据系统的代表性或特征概率分布对系统进行精确描述。这些工具的应用范围广泛，包括复杂程度各异的物理和化学对象，从少粒子系统 [2] 到结构复杂的分子 [3,4]，再到多电子原子和离子 [5,6]。此外，对于给定系统，我们通常可以根据所追求的精度水平以及所考虑的变量来考虑不同的描述模型。在时间独立的量子力学框架中，对给定状态下的单粒子或多粒子系统的完整描述，需要了解相应的波函数 (r 1 , . . . , rn )，它是特征值方程的相应解
非恒定曲率空间中量子非线性振子的香农信息熵
所谓的达布 III 振子是定义在具有非常量负曲率的径向对称空间上的精确可解的 N 维非线性振子。该振子可以解释为通常的 N 维谐振子的平滑（超）可积变形，其非负参数 λ 与底层空间的曲率直接相关。本文详细研究了达布 III 振子的量子版本的香农信息熵，并分析了熵和曲率之间的相互作用。具体而言，在 N 维情况下可以找到位置空间中香农熵的解析结果，并且在曲率 λ → 0 的极限下可以恢复 N 维谐振子量子态的已知结果。然而，达布 III 波函数的傅里叶变换无法以精确形式计算，从而阻碍了对动量空间中信息熵的解析研究。尽管如此，我们已经在一维和三维情况下对后者进行了数值计算，并且我们发现通过增加负曲率的绝对值（通过更大的 λ 参数），位置空间中的信息熵会增加，而在动量空间中的信息熵会变小。这个结果确实与这个量子非线性振荡器的波函数的扩散特性一致，这在图中得到了明确展示。位置和动量空间中的熵之和也根据曲率进行了分析：对于所有激发态，这种总熵都会随着 λ 的减小而减小，但对于基态，当 λ 消失时，总熵最小，相应的不确定性关系始终得到满足。© 2022 作者。由 Elsevier BV 出版这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。
二维范德华铁磁体中的磁振子应变电子学......
图 1. (a) 单个 CrSBr 层晶体结构的顶视图。青色、黄色和粉色球分别代表铬、硫和溴原子。连接 Cr 原子的箭头表示第一、第二和第三邻域的 J 1 、 J 2 和 J 3 磁交换相互作用。 (b) 相同 CrSBr 结构的侧面图，显示沿 b 的自旋方向。 (ch) 计算的最大局部化 Wannier 轨道。绿色箭头表示最相关的磁性超交换通道，即 J 1 (c、f)、J 2 (d、g) 和 J 3 (e、h) 的 t 2g -eg (FM)、t 2g -t 2g (AFM) 和 eg -eg (AFM)。
电场控制磁振子与量子自旋缺陷之间的相互作用
1 普渡大学电气与计算机工程学院，美国印第安纳州西拉斐特 47906 2 普渡大学 Birck 纳米技术中心，美国印第安纳州西拉斐特 47906 3 伊利诺伊大学香槟分校电气与计算机工程系，美国伊利诺伊州厄巴纳 60801 4 伊利诺伊大学香槟分校 Nick Holonyak, Jr. 微纳米技术实验室，美国伊利诺伊州厄巴纳 61801 5 普渡大学物理与天文系，美国印第安纳州西拉斐特 47906 6 英特尔公司组件研究部，美国俄勒冈州希尔斯伯勒 97124 7 普渡大学普渡量子科学与工程研究所 (PQSEI)，美国印第安纳州西拉斐特 47906 8 奥胡斯物理与天文研究所和 Villum 混合量子材料与器件中心大学，8000 奥胡斯-C，丹麦 9 东北大学 WPI-AIMR 国际材料科学研究中心，仙台 980-8577，日本 10 量子科学中心 (QSC)，美国能源部 (DOE) 国家量子信息科学研究中心，橡树岭国家实验室，美国田纳西州橡树岭 37831
通过跳跃谐振子实现快速量子压缩......
量子传感和量子信息处理利用量子优势（例如压缩态），以更高的精度对感兴趣的量进行编码并产生量子关联，从而超越传统方法。在谐振子中，产生压缩的速率由量子速度极限设定。因此，在实践中可以使用量子优势的程度受到创建状态所需的时间相对于不可避免的退相干速率的限制。或者，谐振子频率的突然变化将基态投射到压缩态，这可以绕过时间限制。在这里，我们通过光学晶格中原子的谐振频率的突然变化来创建原子运动的压缩态。基于此协议，我们展示了可用于检测运动的位移算子的快速量子放大。我们的结果可以加速量子门并实现嘈杂环境中的量子传感和量子信息处理。