XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System涨落
出版版本引用 (APA)：Xu, C.、Chang, D.、Fan, Y.、Ji, S.、Zhang, Z.、Lin, H.、Spencer, P. 和 Hong，
微波光子信号产生技术因其在宽带无线接入网、传感器网络、雷达、卫星通信、仪器仪表等领域的潜在应用而受到广泛关注。产生微波光子信号的技术可分为直接调制、光外差技术、外部调制、锁模半导体激光器、光电振荡器和一周期（P1）振荡[1]-[6]。采用外部光注入的半导体激光器可以表现出各种动力学状态，例如稳定锁定、P1振荡、二周期振荡、准周期振荡和混沌涨落。其中，P1动力学发生在稳定锁定被打破并且系统开始经历霍普夫分岔[7]时，其中会产生两个主频率，一个来自光注入，另一个是红移的腔频率。显然，利用P1动力学中两个主频率的拍频可以产生微波光子信号。与其他技术相比，基于 P1 振荡的微波光子信号产生具有许多优势，例如接近单边带 (SSB) 频谱、低成本、全光学元件配置以及远离其弛豫谐振频率的微波频率可广泛调谐 [8]，[9]。基于 P1 振荡的微波光子信号产生主要在以下几个方面进行研究：
真实孤子的观测
孤子是局部非线性波，可以像粒子一样传播和相互作用。理论研究表明，水波、光纤中的光脉冲、超导设备中的磁通量子和生物分子的相干激发等现象都可以是孤子。计算机模拟表明，在存在摩擦损耗机制、外部驱动力和热涨落等现实特征的情况下，可以形成孤子。孤子在这些情况下将存在足够长的时间，以至于成为波激发时间演化的重要特征。但孤子动力学的实验演示仍然很少。因此，最值得注意的是，Fujimaki, Nakajima 和 Sawada 1 以及 Wu, Wheatley, Putterman 和 Rudnick 2 最近发表的两篇展示真实系统中孤子的论文。Fujimaki 等人的工作。处理电子约瑟夫森传输线 (JTL) 上的孤子碰撞，该传输线长 1.8 毫米，由一系列 31 个离散约瑟夫森结（交错的超导层和绝缘层）组成。在 JTL 的连续版本中，约瑟夫森效应（超导电子穿过绝缘层）是由超导薄膜对之间的弱耦合引起的。这种重叠几何形状由粒子物理学家最初开发的正弦-戈登方程非常精确地建模。1962 年，Perring 和 Skyrme 证明这个非线性偏微分方程具有他们称之为“扭结”和“反扭结”的解，之后
北京大学量子材料科学中心
在原子尺度上设计和表征量子多体系统对于理解强关联物理和量子信息处理至关重要。最近，将电子自旋共振 (ESR) 与扫描隧道显微镜 (STM) 相结合，可以高精度地探索表面上相互作用的自旋 [1]。ESR-STM 的亚埃空间分辨率和超高能量分辨率使我们能够测量单个原子之间的磁相互作用、检测单个核自旋以及探索工程自旋阵列中的量子涨落。在本次演讲中，我将介绍我们最近使用 ESR-STM 从绝缘膜上的原子自旋构建拓扑量子磁体的努力 [2]。这些拓扑量子磁体包括自旋 1/2 链和二维自旋 1/2 阵列。我们设计了量子自旋模型的拓扑相和平凡相，从而实现了一阶和二阶拓扑量子磁体。它们的多体激发由能量分辨率优于 100 neV 的单原子 ESR 探测。我们进一步可视化了各种多体拓扑束缚模式，包括拓扑边缘态和高阶角模式。这些结果为模拟相互作用自旋的量子多体相提供了一种重要的自下而上的方法来模拟。[1] K. Yang 等人。Nat. Commun. 12, 993 (2021) [2] H. Wang 等人。Nat. Nanotechnol. (2024) https://doi.org/10.1038/s41565-024-01775-2
有限体积湍流中的能量通量波动
人们对远离平衡的系统中的整体空间平均涨落有浓厚的兴趣 1-4 ，其中流体湍流提供了一个引人注目的例子 5,6 。三维 3D 湍流的一个基本方面是能量从大尺度到小尺度的级联，随后在最小尺度上耗散。表征能量通量对于湍流建模尤为重要。众所周知，局部能量耗散率波动很大 6 。这项工作研究了从大尺度到小尺度的能量通量，在有限范围的局部区域内取平均值。如果系统处于稳定状态，则流体 B 中典型大小为 R 的子体积上的能量通量的空间平均值可简单地由耗散动能的速率给出。在这种情况下，通量必然为正，并从大尺度流向小尺度。然而，这种通量随时间的变化可能非常显著。事实上，已经多次证明，能量可以从小尺度向大尺度散射，导致能量通量为负值 7,8 。很自然地，可以预见这种影响应该取决于所研究子系统的尺度。这项工作的目标之一是量化在流动子域上测量的能量通量的波动，特别是它对子域大小的依赖性。在局部各向同性条件下，整体平均能量耗散率 ¯ 与给定尺度下纵向速度差的三阶矩 r 有关，
采用工业 CMOS 制造的低电荷噪声量子点
硅自旋量子比特是用于大规模量子计算机最有希望的候选者之一，8 这得益于它们出色的相干性以及与CMOS技术的兼容性，可用于升级。先进的工业CMOS工艺流程可实现晶圆级均匀性和高器件成品率，但由于设计和操作条件不同，现成的晶体管工艺无法直接转移到量子比特结构上。因此，为了利用微电子行业的专业知识，我们定制了一条300毫米晶圆生产线，用于硅MOS量子比特集成。通过对MOS栅极堆栈进行精心优化和工程设计，我们报告了在毫开尔文温度下Si/SiOx接口上稳定均匀的量子点操作。我们提取了不同器件和各种操作条件下的电荷噪声，结果显示1 Hz时平均噪声水平低至0.61 μeV/√Hz，在某些器件和操作条件下甚至低于0.1 μeV/√Hz。通过对不同操作和设备参数下的电荷噪声进行统计分析，我们表明噪声源确实可以用两级涨落子模型很好地描述。这种可重现的低噪声水平，加上我们量子点的均匀操作，标志着 CMOS 制造的 MOS 自旋量子比特已成为成熟且高度可扩展的高保真量子比特平台。
迈向将真正的随机数生成融入...
摘要 — 量子通信功能的集成通常需要专用的光电元件，而这与电信系统的技术路线图并不相符。我们研究了商用相干收发器子系统在经典数据传输之后支持量子随机数生成的能力，并展示了如何将基于真空涨落的量子熵源转换为真正的随机数生成器。我们讨论了两种可能的实现方式，分别基于接收器和发射器中心架构。在第一种方案中，利用相干内差接收器中的平衡同差宽带检测来测量 90 度混合输入端的真空状态。在我们的原理验证演示中，在超过 11 GHz 的宽带宽上获得了 >2 dB 的光噪声和电噪声之间的间隙。在第二种方案中，我们提出并评估了重复使用偏振复用同相/正交调制器的监测光电二极管来实现相同目的。演示了 10 Gbaud 偏振复用正交相移键控数据传输的时间交错随机数生成。详细模型的可用性将允许计算可提取的熵，因此我们展示了两个原理验证实验的随机性提取，采用了双通用强提取器。索引术语 — 数字安全、多用途光子学、光通信设备、光信号检测、随机数生成
有效校正由共同涨落子引起的失相量子误差
量子纠错有望成为大规模量子技术中必不可少的一项技术。然而，它需要大量的量子比特开销，这被认为极大地限制了它在近期较小设备中的实用性。在这里，我们介绍了一种新型专用量子纠错码系列，与通常的重复码相比，它们可以成倍地减少开销。它们是针对当前实验中常见且重要的退相干源量身定制的，其中量子比特寄存器通过耦合到公共涨落器（例如谐振器或自旋缺陷）而受到相位噪声的影响。最小实例将一个逻辑量子比特编码为两个物理量子比特，并使用恒定数量的一量子比特和两量子比特操作将退相干校正为领先阶。更一般地说，虽然 n 个量子比特上的重复码将错误校正为 t O ð n Þ 阶，其中 t 是恢复之间的时间，但我们的代码校正为 t O ð 2 n Þ 阶。此外，它们对于小型和中型设备中的模型缺陷具有很强的鲁棒性，它们已经在错误抑制方面提供了显著的增益。因此，这些硬件高效的代码为近期、预容错设备中的有用量子纠错开辟了一条潜在途径。
通量量化超引力中的拓扑 QBits
M 膜。引人注目的是，量子引力研究（例如 [ 77 ]）为解决这一系列可能阻碍实践进步的理论问题提供了潜在的解决方案。超引力（SuGra）在局部超对称增强中显示出对强耦合相互作用一般理论的完善，其中强关联量子系统的动力学可以有用地映射到膜的涨落上（[ 8 ，§ 2]，因此工作标题为“M 理论” [ 7 ][ 8 ]）和高维 5 膜 [ 8 ，§ 3][ 25 ][ 26 ]，位于辅助高维时空内（11D SuGra [ 8 ，§ 1][ 24 ]），这种现象被称为全息对偶 [ 79 ]。例如，量子临界超导体的相变无法用传统的弱耦合（“微扰”）分析来解释，但通过这些引力 M 理论方法至少可以定性地理解 [ 33 ][ 21 ][ 22 ][ 31 ][ 6 ]（综述见 [ 50 ][ 79 ][ 48 ][ 32 ]）。如果没有一个实际的 M 理论/全息术公式，超越通常但不切实际的宏观重合膜数量的大 N 极限，就不可能得到更精确的定量结果。进一步发展 M 理论的进展停滞不前，但我们可能会注意到，经典超引力中已经存在的一个基本非微扰现象在这种背景下几乎没有受到关注，即“通量量子化”问题。我们发现这一点至关重要：
创造量子宇宙：对称性和引力
摘要：到目前为止，所有量化引力的尝试都未能产生令人满意的模型，该模型不仅能描述量子世界领域的引力，还能描述其与基本粒子和其他基本力的关系。本文概述了量子宇宙模型的初步结果，其中引力从根本上和构造上都是量子的。该模型基于三个有充分理由的假设，并具有令人信服的观察和理论证据：量子力学在所有尺度上都有效；量子系统由其对称性描述；宇宙具有无限个独立的自由度。最后一个假设意味着宇宙的希尔伯特空间具有 SU p N Ñ 8q – 面积保持 Diff. p S 2 q 对称性，由两个角变量参数化。我们表明，在没有背景时空的情况下，这个宇宙是平凡而静态的。尽管如此，量子涨落打破了对称性并将宇宙划分为子系统。当一个子系统被单独选为参考（观察者），另一个子系统被单独选为时钟时，就会出现两个连续参数，它们可以解释为距离和时间。我们将经典时空等同于宇宙希尔伯特空间的参数空间。因此，它的量化是没有意义的。从这个角度来看，爱因斯坦方程表示希尔伯特空间中的量子动力学在其参数空间中的投影。当宇宙被划分为子系统/粒子时，由于对称性破缺，基本粒子的有限维对称性就会出现，而对无限维对称性及其相关相互作用（即引力）没有任何影响。这解释了为什么引力是一种普遍的力量。
都灵理工学院机构库
过去几年中，量子信息论的最新发展强烈推动了复杂量子现象的表征。在这样的框架中，一个关键概念就是纠缠。纠缠除了被认为是量子计算和通信任务的基本资源 [1] 之外，还被用来更好地表征不同多体量子系统在相关哈密顿量的某些特征参数发生变化时的临界行为；后一种现象被称为量子相变 (QPT) [2]。事实上，人们还没有完全深入理解 QPT 的普遍性质。在这种情况下使用纠缠的特殊之处在于，作为量子关联的单一直接测度，它应该允许对 QPT 进行统一处理；至少，每当发生的 QPT 归因于系统的量子性质时，这总是在 T 0 时，因为不存在热涨落。 [3] 中首次描述了自旋 1=2 链中单自旋或双自旋纠缠与 QPT 之间的关系，其中注意到并发度的导数在 QPT 的对应性上表现出发散，并具有适当的标度指数。随后在 [4] 中研究了 L 自旋块的纠缠及其在表现出临界行为的自旋模型中的标度行为。最近在 [5] 中解决了通过纠缠来表征费米子系统基态相图的问题，其中展示了如何通过研究单点纠缠来重现已知（数值）相图的相关特征。虽然这是一个有希望的起点，但仍需澄清哪些量子关联导致了 QPT 的发生：是两点还是共享点（多部分），是短程还是长程。事实上，要回答上述问题，需要对任何两个子系统之间的纠缠进行详尽的研究。如果子系统只有 2 个自由度，则共生性可以正确量化量子关联 [6]。一个概括