研究了具有相同动量密度的高斯和非高斯波包的散射动力学。计算了从方形屏障散射的波包的平均到达时间延迟、停留时间和相位时间延迟,结果表明非高斯波包的平均到达时间延迟与高斯波包不同。这些差异是由非高斯波包的动量波函数相位中的非线性项引起的,这改变了波包的自相互作用时间。可以通过调整动量波函数相位来控制平均到达时间延迟,与波包能量和动量密度无关。
可扩展量子技术的开发对于量子计算和模拟等应用尤为重要。半导体量子器件在扩大规模和实现集成量子电路方面具有良好的潜力。它们还为在技术应用中实现用于电特性的原位量子传感器提供了一个天然平台。近年来,人们为利用单个或少数电子的量子特性开发量子技术做出了巨大努力 [1, 2],主要针对空间上位于物理位置的电子,例如半导体纳米结构中的量子点或掺杂剂。单个电子也可以以受控的方式在这些位置之间移动,通常是通过有效移动量子点限制电位,例如通过表面声波引起的电位 [3] 或通过改变量子点阵列中的栅极电压 [4, 5]。本白皮书介绍了一种迄今为止研究较少的独特硬件资源,可用于潜在的量子优势:以连续自由度的量子态为目标,控制单电子波包的生成、操纵、相互作用和测量。该领域的基础科学基础受到与光子量子光学的类比的启发,并被命名为固态电子量子光学 [6]。探索和扩展电子量子光学在量子计量学中的潜力一直是
摘要:研究加速框架中单个量子粒子(即量子波包)的层析成像。我们在移动参考系中写出薛定谔方程,其中加速度在空间中均匀分布,并且是时间的任意函数。然后,我们将这个问题归结为在存在均匀力场但具有任意时间依赖性的情况下,惯性框架中波包的时空演化研究。我们证明了高斯波包解的存在,其中位置和动量不确定性不受均匀力场的影响。这意味着,与无力运动的情况类似,不确定性乘积不受加速度的影响。此外,根据埃伦费斯特定理,波包质心根据粒子受到均匀加速度影响的经典牛顿定律移动。此外,与自由运动一样,波包在配置空间中表现出衍射扩散,但在动量空间中则没有。然后利用Radon变换确定加速框架中高斯态演化的量子断层扫描图,最后利用相关断层扫描空间中的光学和单纯形断层扫描图演化来表征加速框架中的波包演化。
运动成像(MI)脑电图(EEG)信号具有较低的信噪比,这在特征提取和具有高分类精度的特征选择方面带来了挑战。在这项研究中,我们提出了一种方法,该方法将改进的套索与缓解f结合起来,以提取小波数据包熵特征和大脑功能网络的拓扑特征。用于信号降解和通道过滤,根据r 2映射对原始MI EEG进行过滤,然后使用小波软阈值和一对一的多级多级得分公共空间模式算法。随后,提取了大脑网络的相对小波数据包熵和相应的拓扑特征。在特征融合后,杂种类和浮雕法被应用用于特征选择,然后分别是三个分类器和一个集合分类器。实验是在两个公共脑电图数据集(BCI竞争III数据集IIIA和BCI竞争IIA IIA)上进行的,以验证此提出的方法。结果表明,大脑网络拓扑特征和特征选择方法可以更有效地保留脑电图的信息并降低计算复杂性,并且两个公共数据集的平均分类精度均高于90%。因此,该算法适用于MI-BCI,并且在康复和其他领域具有潜在的应用。
光学量子存储器是现代量子技术中可靠存储和检索量子信息的关键元素。目前,它们在概念上仅限于光波长范围。X 射线量子光学领域的最新进展使得光学量子存储器协议可以扩展到超短波长,从而建立 X 射线能量的量子光子学。在这里,我们介绍了一种 X 射线量子存储器协议,该协议利用机械驱动的核共振 57 Fe 吸收体通过多普勒效应在核吸收谱中形成梳状结构。这种室温核频率梳使我们能够仅使用机械运动就将 X 射线光子波包的波形控制到高精度和高保真度。这种可调、坚固且高度灵活的系统为硬 X 射线的室温紧凑固态量子存储器提供了一个多功能平台。
摘要 —最近的研究一直专注于图形信号处理 (GSP),以结合不同的神经成像模式,从而实现结构和功能性大脑数据的整合。为了描述信号如何与大脑网络相互作用,通过在结构图拉普拉斯特征值上设计光谱滤波器,将傅里叶变换和小波变换扩展到图形设置。在这里,我们基于波士顿青少年抑郁和焦虑神经成像 (BANDA) 数据集,介绍了使用扩散 MRI 和 fMRI 数据在神经成像中利用图形小波包的好处。我们考虑特征向量之间的距离来提取与结构图的光谱域相关的特征。与传统的 GSP 方法相比,我们提出的框架在分类方案中表现出更高的准确性。索引词 —焦虑、抑郁、功能性 MRI、图形信号处理、结构连接、图形小波包
1 帕斯卡研究所,PHOTON-N2,克莱蒙奥弗涅大学,法国国家科研中心,SIGMA Clermont,F-63000 克莱蒙费朗,法国。 2 法国大学研究所(IUF),F-75231 巴黎,法国 3 伍尔弗汉普顿大学科学与工程学院,Wulfruna St,伍尔弗汉普顿 WV1 1LY,英国 4 首都师范大学化学系,北京市光学材料与光子器件重点实验室,北京 100048,中国 5 天津市分子光电子科学重点实验室,天津大学理学院化学系,天津化学科学与工程协同创新中心,天津 300072,中国 6 西安交通大学电子信息工程学院,物理电子学与器件教育部重点实验室、陕西省信息光子技术重点实验室,西安 710049,中国
单电子量子光学在量子计量中的潜力和实用性:目前,没有足够的实验数据来确定不同单电子量子光学技术的局限性和优势。在本项目中,将仔细研究不同技术在计量中的应用。结果用于按需单电子量子光学传感和状态层析成像的半导体器件组件该项目将开发优化和新组件,以在广泛的电子激发能量(10 µeV – 100 meV)和两种材料系统(传统半导体砷化镓和有前景的新材料石墨烯)中实现基于单电子波包的计量。现有的按需单电子波包源设计和控制方案将得到改进,以应用于传感和状态层析成像。将开发用于在不同能量范围内检测单波包的器件组件。不同的设备组件将集成到单电子波包量子电路中,用于传感和断层扫描。
超快电子衍射和时间分辨串行晶体学是持续革命的基础,该革命旨在从原子层面捕捉分子结构动力学的细节。然而,大多数实验仅捕捉核波包的概率密度来确定时间相关的分子结构,而尚未访问完整的量子态。在这里,我们介绍了一种用于制备和从分子旋转波包进行超快相干衍射的框架,并建立了一种用于超快电子衍射的量子态断层扫描的新变体,以表征分子量子态。对于任意自由度的分子,重建密度矩阵(编码波包的振幅和相位)的能力将使我们能够从实验 x 射线或电子衍射数据重建量子分子电影。
具有波包时间演化的量子核动力学在经典上是难以处理的,被视为量子信息处理的一种有前途的途径。在这里,我们使用 IonQ 11 量子比特离子阱量子计算机 Harmony 来研究短强氢键系统中共享质子的量子波包动力学。我们还提供了分布式量子计算在化学动力学问题中的第一个应用,其中分布式量子过程集是使用张量网络形式构建的。对于一系列初始状态,我们通过实验驱动离子阱系统来模拟量子核波包沿电子结构产生的势表面演化。在实验创建核波包之后,我们提取了测量可观测量,例如其时间相关的空间投影及其特征振动频率,与经典结果非常吻合。通过量子计算获得的振动本征能量与通过经典模拟获得的振动本征能量相一致,误差在千卡/摩尔的几分之一以内,因此表明具有化学准确性。我们的方法为研究分子的量子化学动力学和振动光谱开辟了一个新范式,也为分布式离子阱量子计算机上的并行量子计算提供了首次演示。