摘要。扩散概率模型(DPM)已成为生成建模的一种有前途的技术。DPM的成功取决于两种成分:扩散过程的时间逆转和分数匹配。大多数现有的作品隐含地假设分数匹配接近完美,而此假设值得怀疑。鉴于可能无法保证的得分匹配,我们提出了一个新标准 - DPM设计中向后抽样的收缩,从而导致了一种新型的承包DPMS(CDPMS)。关键见解是向后过程中的收缩可以缩小分数匹配错误和离散错误。因此,我们提出的CDPM对两个误差源都是可靠的。为了实际使用,我们表明CDPM可以通过简单的转换来利用经过验证的DPM,并且不需要重新训练。我们通过对合成1-DIM示例,瑞士卷,MNIST,CIFAR-10 32×32和AFHQ 64×64数据集的实验来证实我们的方法。值得注意的是,CDPM在所有已知的基于SDE的DPM中显示出最佳性能。
宏观系统中的时间反转与日常经验相矛盾。仅通过时间反转导致杯子破碎的微观动力学,几乎不可能将破碎的杯子恢复到其原始状态。然而,借助现代量子技术提供的精确控制能力,量子系统的幺正演化可以随时间逆转。在这里,我们在原子气体中的里德堡态表示的偶极相互作用、孤立多体自旋系统中实施时间反转协议。通过改变编码自旋的状态,我们翻转了相互作用哈密顿量的符号,并通过让退磁多体状态随时间演化回磁化状态来展示磁化弛豫动力学的逆转。我们使用洛施密特回声的概念阐明了原子运动的作用。最后,通过将该方法与弗洛凯工程相结合,我们展示了具有不同对称性的大量自旋模型的时间反转。我们的状态转移方法适用于广泛的量子模拟平台,其应用范围远远超出量子多体物理学,涵盖从量子增强传感觉到量子信息扰乱。
在存在通用自旋轨道耦合(SOC)的情况下,我们提供了正常和超导金属中传输的统一描述。扩散状态中量子动力学理论的结构取决于一组基本约束 - 电荷共轭对称性,因果原理和材料的晶体对称性。这些对称性独特地固定了Keldysh非线性σ模型(NLSM)的作用,该模型在鞍点上产生了量子动力学USADEL型方程,该方程描述了系统的主要传输特征。我们的现象学方法让人联想到金茨堡 - 兰道理论,但对于整个温度范围内的超导体有效,描述了正常状态下的扩散运输,并且自然捕获了超导波动的影响。作为一种应用,我们得出了NLSM和相应的量子传输方程,其中包括晶体对称性允许的自旋轨道耦合的所有效果,例如,自旋霍尔,自旋电流交换或自旋 - 摩谷效应。我们的方法可以扩展到在时间逆转对称性损坏的系统以及混合界面的描述中,可以扩展到传输方程,在此,由于强大的界面SOC,可以增强自旋电荷互连。
背景:搜索手性超导体有几个令人信服的理由,其中超导性与明显的时间反向对称性断裂并存。首先,在大多数固体中,与电子配对相关的能量尺度远小于典型的动力学能量,因此超导性的出现取决于电子分散体的退化:e(k)= e(-k)。这种情况让人联想到筑巢,最终受时间逆转或反转等对中的控制,这甚至使相对较弱的吸引人的相互作用甚至具有深远的影响。因此,在没有这种对称性的情况下,观察超偏性的观察强烈表明存在新的物理学。其次,寻找手性超导体与追求拓扑超导的追求密切相关,拓扑超导能力是一种凝结物理学的圣杯。具有无旋转单组分Fermi表面的二维超导体很可能表现出时间雷达对称性破坏P + IP配对。这种类型的超导性与涡流和边缘中Majorana零模式的存在有关,这是拓扑量子计算的关键资源。这种p波配对被认为是在超氟中实现的,在ν= 5
量子相互作用粒子的多体系统,其中分时对称性被打破会产生各种丰富的集体行为,因此是现代物理学研究的主要目标。量子模拟器可以可能用于探索和理解此类系统,这些系统通常超出了经典模拟的计算范围。,具有通用量子控制的平台可以在实验上访问广泛的物理特性。然而,同时实现了强大的可编程相互作用,强烈的时间反转对称性破坏以及以可扩展方式进行高保真量子控制是具有挑战性的。在这里,我们意识到通用捕获离子量子处理器中相互作用的,时间反向破裂的量子系统的量子模拟。使用最近提出的可扩展方案,我们实现了时间反向破坏的合成规场,在捕获离子链中首次显示的是第一次显示的,以及独特的耦合几何形状,可能可以扩展到多维系统的模拟。我们在控制和测量方面的高保真单位分辨率以及高度可编程的相互作用,使我们能够对基态的完整状态断层扫描,以显示持续电流的基态,并观察到与非琐事相互作用的时间逆转系统的动态。我们的结果为模拟具有广泛特征和耦合几何形状的时间逆转的多体系统开辟了道路。
我们提供了一个系统的框架,用于构建具有目标固定(混合)状态的非平衡动力学的通用模型。我们的框架确定了(几乎)哈密顿式和耗散动力的所有组合,这些动力学放松到稳定的感兴趣状态,从而概括了戴维斯发电机在有限温度下以销量的耗散放松为靶向任意固定状态的非列表动力学。我们专注于稳定器哈密顿人的吉布斯状态,通过限制耗散和统一过程的速度来确定当地的林文化学兼容。在Lindbladian中给定的术语与目标状态不兼容,我们的形式主义确定了操作(包括综合征测量和本地反馈),必须适用以纠正这些错误。我们的方法还揭示了量子动力学的新模型:例如,我们提供了“测量引起的相变”,其中可测量的两点函数表现出关键的(电力法)缩放,并在横向场的临界比例和测量和反馈的速率下以距离为单位。时间逆转对称性(自然而然地定义在我们的形式主义中)可以以有效的经典和本质上的量子方式被打破。我们的框架提供了一个系统的起点,用于探索开放量子系统中动态通用类别的景观,并确定量子误差校正的新协议。
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。本地信息通过创建称为信息争夺的复杂相关性来传播系统中,因为此过程可防止从本地测量中提取信息。在这项工作中,我们开发了一个改编自固态NMR方法的模型,以量化信息的争夺。通过时间逆转Loschmidt回声(LE)和多个量子相干实验进行了逆转,这些实验是通过内在包含不完美的。考虑到这些缺陷,我们得出了超时相关性(OTOC)的表达式,以根据测量信息传播的活动旋转的数量来量化可观察到的信息。基于OTOC表达式,在LE实验中的非扭转术语的效应自然而然地产生了效应,从而诱导了可测量的信息争吵程度的定位。这些效果定义了确定动态平衡的可观察到的活性自旋数量的定位簇大小。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对比,这些量子模拟与时间反向回声相混合的信息与受控的缺陷。与量子信息的动力学及其从实验数据确定的效果相关的动力学发现了出色的定量一致性。提出的模型和衍生的OTOC设置了用于量化大量子系统(超过10个4旋转)的量子信息动态的工具,与实验实现了本质上包含不完美的实现。
对RUO 2的基础研究始于60年前,当时它被确定为高度金属的氧化物[1-3]。 其化学稳定性和直接合成意味着它迅速发现应用是精度电阻的组成部分,并且早期也被鉴定为用于半导体设备的潜在屏障材料[4]。 在过去的二十年中,它已经看到了作为催化剂的兴趣[5],以及可能的应用作为锂储存材料[6]。 在过去的几年中,实验和理论工作表明,即使是如此简单且众所周知的材料也可以容纳物质的外来状态。 ruo 2已成为一种候选材料,该材料托有altermagnetism,在该状态下,由于磁性和晶体lattices的不同符号,共线抗磁性排序也破坏了时间逆转对称性[7]。 但是,该系统中的磁有序并未得到很大的观察。 单晶体上的中子散射测量值检测到通常在金红石结构中禁止的磁反射,该反射在金红石结构中被禁止,该磁反射约为1000k [8]。 谐振X射线散射[9]随后在晶体和薄膜上都进行了类似的观察。 此后,依赖于时间逆向对称性破坏的异常特性在RUO 2的薄膜中观察到,包括自旋转运[10,11],磁性菌群二科运动[12]和异常的霍尔效应(AHE)[13]。 自旋分辨光发射[14]还发现了al术状态预期的D-波对称性。 最近的争议在参考文献中得到了很好的总结。对RUO 2的基础研究始于60年前,当时它被确定为高度金属的氧化物[1-3]。其化学稳定性和直接合成意味着它迅速发现应用是精度电阻的组成部分,并且早期也被鉴定为用于半导体设备的潜在屏障材料[4]。在过去的二十年中,它已经看到了作为催化剂的兴趣[5],以及可能的应用作为锂储存材料[6]。实验和理论工作表明,即使是如此简单且众所周知的材料也可以容纳物质的外来状态。ruo 2已成为一种候选材料,该材料托有altermagnetism,在该状态下,由于磁性和晶体lattices的不同符号,共线抗磁性排序也破坏了时间逆转对称性[7]。但是,该系统中的磁有序并未得到很大的观察。单晶体上的中子散射测量值检测到通常在金红石结构中禁止的磁反射,该反射在金红石结构中被禁止,该磁反射约为1000k [8]。谐振X射线散射[9]随后在晶体和薄膜上都进行了类似的观察。依赖于时间逆向对称性破坏的异常特性在RUO 2的薄膜中观察到,包括自旋转运[10,11],磁性菌群二科运动[12]和异常的霍尔效应(AHE)[13]。自旋分辨光发射[14]还发现了al术状态预期的D-波对称性。最近的争议在参考文献中得到了很好的总结。似乎有大量的Altermagnetic效应观察到有关磁性的某些原始观察结果,尤其是在散装晶体中的问题[15,16]。muon光谱法通常对局部力矩非常敏感,在散装RUO 2中没有磁性[17]。16的计算提出了一个假设,即仅在化学计量材料被孔掺杂时才出现RUO 2中的Altermagnitism。非常清楚,尽管众所周知,但在应用磁场中,RUO 2的散装特性的研究相对较少。在本文中,我们介绍了
在本论文中,我介绍了使用Ytterbium-171原子的单个或多个集合及其用于量子计量和量子信息科学研究的开发。我们开发和研究描述CQED旋转系统的统一理论框架。我们统一了腔光的两个主要作用:原子状态的测量和产生纠缠的催化剂。获得的模型与实验结果非常吻合。我们利用此框架来实施和优化各种量子测量应用。以理论模型引导的优化参数,我们在Ytterbium原子的基态歧管中实现了几乎单位的自旋挤压。我们观察到的计量学增益为6.5(4)dB,而所推断的没有限制的计量学收益可以达到13dB。在第二个实验中,与RF-Clock相比,我们将纠缠从基态歧管转移到光钟的10 5倍和更高的相对精度,将纠缠从基态歧管转移到光学时钟过渡。我们推断出4.4dB的性能改进,这是量子纠缠辅助光时操作的首次演示。我们还实施了基于时间反转的量子计量协议。我们将这种方法构成有益于实用量子计量学,因为它通过放大信号而不是减少噪声来提高信噪比。值得注意的是,它对测量噪声不敏感,这是先前实验中的主要限制。我们可以一致,均匀准备使用时间逆转协议,我们观察到了12.8(9)DB计量学的增益和创纪录的高11.8(5)DB的相位灵敏度增益。我们将其进一步带入量子信息科学。我们探索了超时有序的相关器(OTOC),这是量子信息“争夺”到整个量子多体系统中的速度的基准。我们证明,时间反转方法可以有效地使用量子拼凑而成的快速动力学作为改善信号的一种方式。总的来说,我们已经构建并升级了该实验室的机器,以便能够形成复杂的量子实验。
搜索表现出非偏射运输的超导系统,并且通常是二极管效应,近年来已经增殖。这种趋势包括各种系统,包括平面杂交结构,不对称鱿鱼和某些非中心对称超导体。这种系统的一个共同特征是一种陀螺对称性,以不同的尺度实现,并以极性vector的形式进行了特征。随着时间逆转对称性的破坏,极轴的存在允许磁电效应,当与接近性诱导的超导二极管结合时,这会导致自发的非脉冲电流,从而支持超导二极管效应。通过建立这种对称性,我们提出了一项全面的理论研究,该研究是在约瑟夫森结的侧面结合,由正常的金属支撑旋转霍尔效应组成,并附着在铁磁绝缘子上。由于后者的存在,磁电效应会产生,而无需外部磁场。我们确定异常电流对自旋松弛长度和旋转三位型通常用于表征金属和铁磁绝缘子之间的相互作用的转运参数的依赖性。因此,我们的理论自然会在具有经典的旋转效果的超导系统中统一非转化转运,例如自旋霍尔效应,自旋电流效应和自旋霍尔磁磁性。我们提出了一个实验,涉及在正常状态和超导状态下非偏置转运的磁阻的测量。一方面,此类实验将允许确定模型的参数,从而以更高的精度验证正常系统中磁电效应的理论。另一方面,它将有助于更深入地了解确定这些参数的基本微型起源。