量子力学最引人注目的特性之一是,量子系统的状态可以表示为不同物理态的相干叠加,即与某些可观测量的实际可测值相对应的特征态。由于这些特征态构成了完全可区分状态的基础,因此这种线性展开的系数也取决于基础。所有纯量子特性都与量子相干性的存在密切相关,量子相干性在实验中表现为干涉和量子涨落 [1]。人们确实认为从经典世界到量子世界的转变是由于退相干 [2]。保持量子相干并从而对抗退相干是量子信息处理协议 [6] 面临的最基本挑战之一 [3–5]。
黑洞是量子引力中令人着迷的物体。从相当平凡的初始条件(如坍缩的恒星)开始,大自然能够产生一种将短距离涨落放大到宏观尺寸的几何形状。这种时空的“拉伸”绕过了高能物理与低能物理的威尔逊解耦,使普朗克尺度动力学的深层问题与低能(思想)实验相关。1 事实上,在一对非凡的经典论文 [ 1 , 2 ] 中,斯蒂芬霍金首先论证了这种涨落的拉伸会导致黑洞蒸发,其次认为蒸发过程不符合纯态总是演化为其他纯态的量子力学原理。这个结论通常被称为黑洞信息问题,在霍金发表论文后的近 40 年里,它引发了大量的研究。信息真的丢失了吗?如果没有,那么阻止信息丢失的普朗克干涉的本质是什么?这些问题已经取得了重大进展,但最近的研究强调了我们仍然没有令人满意的答案。这些讲座的目的首先是尽可能多地介绍用于制定和分析这些问题的技术,其次是概述导致最近该主题研究激增的新悖论。我还将讨论一些为解决悖论而提出的建议,但我绝不会进行全面的回顾;我一直尽力将教学法置于完整性之上。当然,在目前如此混乱的领域,我对应该包括哪些材料的看法会有些特殊。一般来说,我试图给出或至少概述事物的“真实”论据。当主题的基础像这里一样受到质疑时,我认为应该尽可能避免草率的逻辑。偶尔,材料的某些细节是新的,但我不会试图引起人们对其的注意,因为这会很尴尬和乏味,而且无论如何,我的“改进”大多是表面的。
纠缠是量子力学的决定性特征。二分纠缠以冯·诺依曼熵为特征。然而,纠缠不仅仅用数字来描述,它还以其复杂程度为特征。纠缠的复杂性是量子混沌开始、纠缠谱统计的普遍分布、解缠算法的难度和未知随机电路的量子机器学习以及普遍的时间纠缠涨落的根源。在本文中,我们用数字方式展示了如何通过在随机 Clifford 电路中掺杂 T 门来实现从简单纠缠模式到通用复杂模式的转变。这项工作表明,量子复杂性和复杂纠缠源于纠缠和非稳定器资源的结合,也称为魔法。
摘要:NA61/SHINE 是 CERN SPS 的一个多用途固定目标设施。NA61/SHINE 强相互作用计划的主要目标是发现强相互作用物质的临界点以及研究解除约束的起始特性。为了实现这些目标,研究了在原子核-原子核、质子-质子和质子-原子核相互作用中,强子产生特性随碰撞能量和碰撞原子核大小的变化。本文介绍了强相互作用测量计划的 NA61/SHINE 结果。特别讨论了不同反应 p + p、Be + Be、Ar + Sc 和 Pb + Pb 对强子光谱、间歇性、多重性涨落的高阶矩和观察者引起的电磁效应的最新结果。
以下信息旨在帮助确定在新罕布什尔州最近遭受风暴灾害后,哪些活动可能需要/不需要美国陆军工程兵团 (USACE) 的许可。我们强烈建议公众就许可方面的任何问题与我们联系: Richard Kristoff,邮箱:Richard.C.Kristoff@usace.army.mil 或电话:(978) 318-8171 Michael Hicks,邮箱:Michael.C.Hicks@usace.army.mil 或电话:(978) 318-8157 Lindsey Lefebvre,邮箱:Lindsey.E.Lefebvre@usace.army.mil 或电话:(978) 318-8295 Christopher Marron,邮箱:Christopher.R.Marron@usace.army.mil 或电话:(978) 318-8977 通用电子邮箱:cenae-r-nh@usace.army.mil 目前,我们还没有适用于此活动的特殊许可处理程序,但我们确实有 33 CFR 325.2(e)(4) 和新罕布什尔州通用许可证规定的长期紧急程序(GP)。GP 可在以下网址获取:https://www.nae.usace.army.mil/Missions/Regulatory.aspx 以下内容适用于在美国水域 (WOTUS) 中工作,包括但不限于湖泊/池塘、河流、溪流、间歇性溪流、自然排水道、海洋和湿地: 位于通航水域内或上方的建筑物:根据 1899 年《河流和港口法》第 10 条,在通航水域内或上方工作或建造建筑物需要获得许可证。通航水域是指受潮汐涨落影响的水域和/或目前使用或过去曾使用过或可能用于运输州际或对外贸易的水域 (33 CFR 329.4)。以下水域已被确定为新罕布什尔州的美国通航水域:1) 所有受潮汐涨落影响的水域,2) 梅里马克河(从马萨诸塞州/新罕布什尔州州界到新罕布什尔州康科德),3) 安巴戈格湖,以及 4) 康涅狄格河到新罕布什尔州匹兹堡。 疏浚或填充材料的排放:除非另有豁免,否则将填充材料排放到美国水域需要根据《清洁水法》(CWA)第 404 条获得许可。 豁免:许多修复风暴损害的活动可能无需许可
量子随机数生成器 (QRNG) 承诺生成完全不可预测的随机数。然而,以随机模型形式对随机数进行安全认证通常会引入难以证明或不必要的假设。两个重要的例子是将对手限制在经典机制中以及连续测量结果之间的相关性可以忽略不计。此外,不严格的系统特性会打开一个安全漏洞。在这项工作中,我们通过实验实现了一个不依赖于上述假设的 QRNG,其随机模型是通过严格的计量方法建立的。基于真空涨落的正交测量,我们展示了 8 GBit/s 的实时随机数生成率。我们的安全认证方法提供了许多实际好处,因此将在量子随机数生成器中得到广泛应用。特别是,我们生成的随机数非常适合当今的传统和量子加密解决方案。
在高斯调制的相干态量子密钥分发 (QKD) 协议中,发送方首先生成高斯分布的随机数,然后通过执行幅度和相位调制将其主动编码在弱激光脉冲上。最近,通过探索热源的固有场涨落,提出了一种等效的被动 QKD 方案 [B. Qi、PG Evans 和 WP Grice,Phys. Rev. A 97,012317 (2018)]。这种被动 QKD 方案特别适合芯片级实现,因为不需要主动调制。在本文中,我们使用以连续波模式运行的现成的放大自发辐射源对被动编码 QKD 方案进行了实验研究。我们的结果表明,通过应用光衰减可以有效抑制被动态准备方案引入的过量噪声,并且可以在城域距离内生成安全密钥。一个