XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System早期宇宙
JHEP11（2024）156
在强度边界进行的暗物质（DM）搜索就像在从未探索过的深海中的一场捕鱼探险一样。高强度打开了直接测试DM与标准模型的极度虚弱相互作用的可能性，否则就不可能进行探测。这些相互作用可以通过热冷冻输出在早期宇宙中产生光DM（在MEV-GEV范围内）[1]。对撞机搜索支持直接检测实验和间接检测观察，以测试热DM冻结的允许参数空间的联合努力。这种互补性对于特定的运动学构型尤其重要，从而在银河环境中使用目标材料或DM歼灭抑制DM弹性散射[2，3]。在本文中，我们重新审视了Belle II实验的灵敏度，以通过仅与光子耦合的轴突样粒子与SM通信。参考文献中考虑了这种简单的黑暗扇区场景。[4]，其中Belle II的敏感性集中在标准的单光子最终状态，并伴有缺失的能量。在Babar [5、9、10]之前实施了相同的实验策略，并且正在实施Belle II合作[11]，并希望很快就会提供结果[12]。我们制定了一种基于
![arXiv:2404.02965v1 [quant-ph] 2024 年 4 月 3 日](/simg/0\09215e49bac732bc69eb045c4721e9a422c2bd24.webp)
arXiv:2404.02965v1 [quant-ph] 2024 年 4 月 3 日
核物理和高能物理的一个关键目标是从标准模型出发描述物质的非平衡动力学，例如在早期宇宙和粒子对撞机中的非平衡动力学。通过格点规范理论框架的经典计算方法在这一任务中取得的成功有限。格点规范理论的量子模拟有望克服计算限制。由于局部约束（高斯定律），格点规范理论具有复杂的希尔伯特空间结构。这种结构使平衡和非平衡过程中与储层耦合的系统的热力学性质的定义变得复杂。我们展示了如何使用强耦合热力学来定义功和热等热力学量，强耦合热力学是最近在量子热力学领域蓬勃发展的框架。我们的定义适用于瞬时淬火，即在量子模拟器中进行的简单非平衡过程。为了说明我们的框架，我们计算了在与 1+1 维物质耦合的 Z 2 格子规范理论中淬火过程中交换的功和热。作为淬火参数的函数，热力学量证明了预期的相变。对于一般的热状态，我们推导出量子多体系统的纠缠哈密顿量（可用量子信息处理工具测量）与平均力哈密顿量（用于定义强耦合热力学量）之间的简单关系。
格点规范理论中非平衡过程的量子热力学
核物理和高能物理的一个关键目标是从粒子物理的标准模型出发，描述物质的非平衡动力学，例如在早期宇宙和粒子对撞机中。通过格点规范理论框架，经典计算方法在这一任务中取得了有限的成功。格点规范理论的量子模拟有望克服计算限制。由于局部约束（高斯定律），格点规范理论具有复杂的希尔伯特空间结构。这种结构使平衡和非平衡过程中与储层耦合的系统的热力学性质的定义变得复杂。我们展示了如何使用强耦合热力学来定义功和热等热力学量，强耦合热力学是最近在量子热力学领域蓬勃发展的框架。我们的定义适用于瞬时淬灭，即在量子模拟器中进行的简单非平衡过程。为了说明我们的框架，我们计算了在与 1 + 1 维物质耦合的 Z 2 格子规范理论中淬灭期间交换的功和热。作为淬灭参数的函数，热力学量证明了相变。对于一般的热状态，我们推导出量子多体系统的纠缠汉密尔顿量（可用量子信息处理工具测量）与平均力的汉密尔顿量（用于定义强耦合热力学量）之间的简单关系。
![arXiv:2109.06864v3 [gr-qc] 2022 年 8 月 20 日](/simg/6\69079e1ae0e9ce8f9d129451df6b61d8df85c9df.webp)
arXiv:2109.06864v3 [gr-qc] 2022 年 8 月 20 日
广义相对论的伟大预言之一是引力波的存在。对双黑洞合并产生的引力波的观测[1]开创了天文学和宇宙学的新纪元。讨论引力波时，一个基本问题是它们的能量。20 世纪 50 年代，人们曾对引力波是否携带能量存在争议。最终，Bondi 通过一个简单的思想实验解决了这一争议[2]。直到 Isaacson 等人的研究，人们才对引力波的能量进行了数学描述，在 Isaacson 的研究中，通过用短波近似对几个波长的波场梯度平方取平均值，得到了引力波的有效能量动量张量[3,4]。在极早期宇宙物理学应用中，感兴趣的涨落波长大于哈勃半径，Mukhanov、Abramo 和 Brandenberger 导出了有效能量动量张量 [5,6]。在这些被称为几何方法的方法中，引力场被分为背景部分和波部分，有效能量动量张量来自波对背景的反作用。另一种方法被称为场论方法，其中有效能量动量张量通过拉格朗日-Belinfante-Rosenfeld 程序导出 [7-9]。结果是伪张量的各种表达式 [10-17]。尽管文献中提出了不同的获取引力波能量的方法，但它们都存在一些缺陷。在几何方法中，需要对引力场进行人工划分，而在场论方法中，伪张量取决于坐标。此外，这两种方法都需要一个额外的复杂平均方案，才能获得有意义的引力场有效能量动量张量。对这些人工对象的依赖会导致一些模糊性。因此，不同的方法
Yang-Mills理论中一阶相变的状态方法的密度
𝑆𝑈（𝑁𝑁）仪表理论会经历反馈相变[1]。对这种过渡的非扰动研究从许多角度就可以对Yang-Mills理论的动力学有宝贵的见解。例如，一个人可以表征热力学可观察物的行为，这是颜色数量𝑁𝑁[2-4]的函数。早期宇宙中的一阶相变给引力波的烙印（例如参见参考文献。[5 - 8]）。这打开了令人兴奋的可能性，即将重力波用作标准模型以外的物理探针的其他探针。除其他应用外，该程序与标准模型的扩展相关，该标准模型提出了HIGGS领域，新的Top-Quark合作伙伴或暗物质候选者的综合性质，例如基于𝑆𝑝（4）仪表理论的候选者，最近在数字上研究了，例如参考。[9 - 13]。要理解由给定理论中相变的引力波的强度，需要对相关可观察物的非扰动计算进行。在此贡献中，我们使用线性对数松弛（LLR）算法[14]在𝑆𝑈（3）Yang-Mills中报告了计算。对于该系统，最近在参考文献中提供了对潜热的高精度计算。[15]。使用与我们在这里讨论的类似方法的计算，但是在参考文献中讨论了靶标𝑆𝑈（4）。[16]。这项工作的一部分已在参考文献中报告。[17]，我们将读者推荐给读者进行互补讨论。正在准备更广泛的出版物[18]。本工作的其余部分的结构如下。在教派中。2我们提供了晶格系统的描述，算法的博览会以及对数值实现的讨论。第3节报告了我们的数值发现。最后，我们的结论和未来工作的概述是在本节中给出的。4。
核物理的量子计算
尽管在理解极端环境下的物质方面不断取得令人瞩目的进展，但利用现有的分析和计算技术，在实验和观察之外进行定量扩展仍然具有挑战性。众所周知，经典计算在提供量子系统动力学或密集量子系统性质的稳健结果方面存在局限性，例如参考文献 [1]。Feynman [2] 等人的开创性工作已经预见到了这些局限性，他们将量子计算确定为一条前进的道路。量子计算机现已成为现实，虽然发展迅速，多样性和能力不断增强，但目前仅限于中等大小的噪声量子比特和量子数系统，量子相干时间相对较短，即我们处于噪声中型量子 (NISQ) 时代 [3]。量子计算提供的额外能力是对纠缠和叠加的控制，我们正在学习如何将其集成到我们的计算工具箱和分析技术中。量子计算对于特定的计算机科学问题具有优势，例如参考文献 [4]。 [4]，研究人员现在正积极寻求量子优势在科学应用方面的应用。由于我们在标准模型物理中面临的挑战本质上是量子力学的，人们乐观地认为，它们可能为科学应用提供量子优势的早期证明。使用理想的量子计算机可以有效地进行实时时间演化 [5]。因此，如果能以足够的精度准备相关的初始状态，未来的量子计算机有望模拟复杂过程的时间演化，如强子化和碎裂、低能核反应、热化、相干中微子味演化和早期宇宙中的物质产生，例如参考文献 [6–8]。尽管初始状态准备在规模上通常效率不高，即使使用量子计算机，但大自然在这方面对我们通常很仁慈，出现了对称性、间隙和层次结构，因此经典和量子模拟的结合是可行的
2023 年罗伯特·H·戈达德博士纪念奖杯
望远镜华盛顿——2023 年 1 月 9 日——国家太空俱乐部和基金会 (NSCF) 很高兴地宣布美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜和诺斯罗普格鲁曼工业团队成为 2023 年罗伯特 H. 戈达德博士纪念奖杯的获得者，以表彰詹姆斯韦伯太空望远镜的突破性成就和成功，它是最大、最强大的太空望远镜。该奖项是国家太空俱乐部和基金会的最高荣誉，每年颁发给为美国在航天或火箭领域的领导地位做出重大贡献的个人或团体。该奖项将于 2023 年 3 月 10 日在华盛顿希尔顿酒店举行的第 66 届罗伯特 H. 戈达德纪念晚宴上颁发。美国宇航局韦伯望远镜的成功研制是美国航空航天和工程史上的历史性里程碑。经过 20 年的研发，NASA 和诺斯罗普·格鲁曼工业团队率先采用了多项突破性技术，包括可展开的遮阳板（用于阻挡太阳、地球和月球发出的热量和光线）和能够探测早期宇宙光的金块镜。韦伯的革命性技术使天体物理学家能够研究宇宙历史的每一个阶段，并以前所未有的方式观察最早的恒星和星系。该天文台已经拍摄了遥远星系最深、最清晰的红外图像，探测了以前从未见过的太空区域，并在系外行星的大气层中发现了二氧化碳。这些成就仅仅是个开始，韦伯将继续履行其使命，以扩大人类对宇宙的理解。“韦伯是美国在太空领域领导地位的胜利，也是公私合作伙伴关系突破技术和人类智慧极限的证明，”韦伯博士说。
物质的三个状态
物质的三个状态是固体，液体和气体。- **固体**：在这种状态下，分子紧密地包装在一起，几乎没有移动的自由。这会导致刚性结构保持其形状和体积，无论外部压力或温度变化如何。固体的一个例子是冰，在标准大气压力下0°C以上加热时，它仅在水中融化。- **液体**：在液态下，分子靠近，但具有足够的能量可以自由移动。这种柔韧性允许液体在保持恒定体积的同时采用其容器的形状。液体的一个例子是水，它可以以低于0°C的冰或100°C以上的蒸汽存在。- **气**：在气态状态下，分子具有足够的能量，可以自由和快速移动任何方向。他们不会相互互动，这意味着气体往往会扩展以填充容器，同时保持其体积和形状。气体的一个例子是氧气，随着温度的降低，它变得更加致密，并且能够散布得较低。由于其分子之间的相互作用，每个物质都表现出独特的特性。这些分子的能级确定物质在给定的温度和压力下是否保持固体，液体或气态状态。物质具有四个主要状态：固体，液体，气体和血浆，但我们将重点放在前三个。固体具有确定的形状和体积，颗粒紧密堆积在一起。这些现象是在凝结物理学中研究的。液体具有其容器的形状，具有确定的体积，颗粒自由移动但仍然相互作用。气体还具有其容器的形状，既没有明确的形状也不具有确定的体积，并且粒子高度可移动，彼此弱吸引。在低温下，固体材料中的电子可以分为不同的阶段，包括具有零电阻的超导状态。磁性状态，例如铁磁性和抗铁磁性，也可以视为在特定模式中旋转对齐的物质阶段。在恒星或早期宇宙中发现的极端条件下，原子可以分解成其组成部分，从而导致物质或夸克物质，这是在高能量物理学中研究的。对20世纪物质特性的理解导致识别了许多物质状态，包括一些值得注意的例子。固体在没有容器的情况下表现出明确的形状和体积，而无定形固体缺乏远距离顺序。晶体固体的原子有常规图案，准晶体显示长期顺序，但没有重复模式。多态材料可以存在于不同的结构阶段，这些阶段被认为是物质的独立状态。液体符合其容器，但保持恒定的体积，而气体则膨胀以填充容器。介质状态（例如塑料晶体和液晶）在固体和液体之间表现出中等特性。这些现象在1920年代进行了预测，但直到1995年才观察到。超临界流体结合了液体和气体的特性，存在于高温和压力下，其中液体和气体之间的区别消失了。等离子体与气体不同，其中包含大量的游离电子和对电磁力反应强烈反应的电离原子。Bose-Einstein冷凝物是玻色子占据相同量子状态的相，而费米米奇冷凝物涉及像玻色子一样表现的成对费米子。超导性是一种现象，当某些物质冷却以下时，某些物质表现出零电阻和磁场的驱动。该状态具有各种形式，包括BCS理论所描述的常规超导体和破坏额外对称性的非常规的超导体。此外，铁磁超导体与铁磁性显示出固有的共存，而Charge-4E超导体则提出了一种新的状态，其中电子被绑定为四倍。材料可以根据其费米表面结构和零温度直流电导率进行分组。这导致将分类为金属，绝缘子或两者之间的东西。金属可以进一步归类为费米液体，在费米表面具有明确定义的准粒子状态，也可以将其表现出非常规性的非纤维化液体。绝缘子以不同的形式出现，例如由于带隙，莫特绝缘子引起的带绝缘子，由于电子相互作用而导致的莫特绝缘子，由于无序诱导的干扰效应而引起的安德森绝缘子以及电荷转移的绝缘子，在这些原子之间电子传递。在开始时，目前尚不清楚哪些条件盛行。时间晶体即使在最低的能量状态也表现出运动，而隐藏状态在热平衡中无法实现，但可以通过光激发或其他方式诱导。微相分离涉及统一系统中的不同相，并且链式状态在高温和压力下结合了固体和液体性能。其他现象包括具有自发性应变的铁弹性状态，通过明显质量连接的光子分子，在极高压力下退化的物质以及各种假设状态（如夸克物质，奇怪的物质和颜色玻璃凝）。此外，已经提出了颜色的超导性和夸克 - 格隆血浆，其中提出了夸克可以在gluons海洋中独立移动的夸克。这些阶段通常涉及高能条件，例如在恒星内部或早期宇宙中发现的条件。随着宇宙的扩展，温度和密度降低，引力开始分离，这种现象被称为对称性破裂。