在本篇综述中,我们讨论了非平衡状态下能量涨落的统计描述,这种涨落源于量子系统与测量仪器之间的相互作用,该相互作用应用了一系列重复的量子测量。为了正确量化有关能量涨落的信息,我们推导并解释了交换热概率密度函数和相应的特征函数。然后,我们讨论了 Jarzynski 形式涨落定理 ⟨ e − βQ ⟩ = 1 的有效性条件,从而表明涨落关系对于测量时间间隔内的随机性具有鲁棒性。此外,我们还分析了热特征函数在许多中间量子测量的热力学极限下的后期渐近性质。在这样的极限下,除非系统的哈密顿量和中间测量可观测量共享一个共同的不变子空间,否则量子系统趋向于最大混合状态(因此对应于具有无限温度的热状态)。然后,在此背景下,我们还讨论了当系统在量子芝诺机制下运行时,能量涨落关系如何变化。最后,针对目前在量子应用和技术中普遍存在的二能级和三能级量子系统的特殊情况,说明了理论结果。
在金属增材制造工艺中,定向能量沉积 (DED) 工艺对工业界来说非常有前景。阻碍 DED 进一步发展的一个问题是工艺的可靠性,因为其复杂性使得制造结果可变。热行为是一个关键方面,不受控制的现象可能导致部件故障。已经开发了一些热监测和闭环控制方法,可以观察和调节加工部件的加热。然而,这些方法依赖于部件某个区域或单个外表面的局部测量,因此提供了整个部件体积中热场的部分信息。本文提出了一种结合各种数据在线计算工艺指标的方法,该指标对整个部件的热状态有意义,因此对多珠多层部件的制造控制有意义。提出了一种使用热部分数据的基于仿真的模型。提出了一个在线监测实验来验证该模型。然后测试控制方法与确保部件机械性能的相关性。
电动汽车(电动汽车)的电力单元(即电池)在充电或排放时会产生热量,从而导致其性能和可靠性随着时间的推移而恶化。本文研究了流经微型通道的液体冷却剂的几何和热流体参数。这些嵌入在电动汽车电池的表面中,以减少过热。设计参数,例如纵横比和微型频道的角度取向,以随机调查几种几何构型,这些几何构型几乎不直观。冷却液质量流量和流体入口温度也通过随机分布值的大数据集进行变化。与经验验证的模型一起实施了实时的EV驾驶周期,以评估电池操作,这证明了电池的热状态具有不同级别的冷却改造的复杂依赖性。该研究还分析了泵送和冷却能量需要驱动冷却液系统的寄生动力消耗,以实现最佳设计的改装,以实现可靠的电池性能。发现迷你通道参数极大地影响了电池的热性能。但是,发现优化的情况在电池中具有最小的温度差和最小功率要求。液体入口速度为0.13 m/s,流体入口温度为312.9 K,纵横比为1.7,倾斜角为4.9◦
在连续变化(CV)量子物理学中,高斯国家长期以来一直是研究的富有成果的话题[1-10]。它们自然而然地作为热状态形式的许多非相互作用颗粒的系统的基础状态[11],或描述了由激光发出的光的相干状态[3]。通过非线性过程,可以将噪声降低到超过射击噪声限制(以互补可观察到的噪声增加的价格),并产生挤压状态[12-17]。出于Metrol-Ogy的目的,这种挤压状态通常足以获得性能的显着提升[18-21]。在理论上,高斯州相对容易处理[8,9]。高斯智能功能描述了连续变量可观察物的量子统计(例如,量子光学中的四倍)。所有有趣的量子特征都可以从相协方矩阵中推导,该协方差矩阵表征了相位空间上的高斯分布。因此,每当模式的数量仍然有限时,符号矩阵分析的技术就足以研究高斯量子状态。这已经对高斯州的纠缠特性产生了广泛的了解[22-27],最近它也导致了高斯州的量子转向(参见[28])的发展[29-32],我们将其称为Einstein-Podolsky-Podolsky-podolsky-podolsky prosen(Epr)。即使它们具有许多优势,高斯州对
摘要:我们研究量子信息理论定量的普遍行为,在热化的孤立量子多体系统和蒸发黑洞中。尤其是我们研究了一种真正的混合国家纠缠措施,称为对数负面性,其他相关措施,包括Renyi否定性和相互构成,以及称为反射性熵的多部分纠缠的特征。我们还使用诸如相对熵和PETZ MAP有限的数量,探测从热量子多体系统或蒸发黑洞的辐射中恢复量子信息的可行性。最近开发的称为平衡近似的技术使我们能够在有限的温度下探测这些数量。我们发现了有限的温度情况,这是使用HAAR随机状态的先前研究的主题。尤其是我们发现对数负面性的方案是广泛的,但相互信息是宽大的,表明在热状态下有大量不可证实的,绑定的纠缠。用于在有限温度下蒸发黑洞,对数负性和PETZ MAP限制都揭示了一个重要的新时间尺度T B,这比总蒸发时间的有限分数要早于页面时间t p。我们发现,与t p相比,T B是时间尺度,在辐射的不同部分之间的量子纠缠变得广泛,并且在黑洞中投入大量日记的信息回收率开始生长。
假设,即通用封闭系统的大多数初始状态都将演变为受少数宏观量的期望值(例如能量或粒子数)(1,2)的预期值控制的热状态。多体定位(MBL)为这种范式提供了一个标志性的影响,并将安德森本地化的众所周知现象(3)概括为相互作用的领域。即使在存在相互作用的情况下,保留了初始状态的太多信息,这会阻碍平衡和热整体的描述(4-7)。自(4,5)的开拓性工作以来,多体定位引起了极大的关注,因为该阶段的越来越多的惊人特性被发现。其中包括淬灭系统中纠缠的对数增长(8-10),在量子信息科学(11,12)中庆祝潜在应用的信息传播位置,不寻常的运输特性(13 - 15)以及兴奋状态中纠缠的区域法律(16)范围(16)。这些发现在一个空间维度中通过广泛的NUMER研究在一个空间维度中得到了证实,该研究主要采用了精确的对角色或张量网络方法,以及出现所谓的ℓ-bit图片(9)的出现,从而允许构建准局部数量的数量,从而构建了Quasi-lot thement national national national national national national national nate Intiral State in MINIDETICTIONS在MBL阶段中的记忆(7)。
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。
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。
摘要:浅层开环地热系统通过双抽水井和回注井在含水层中产生热和冷储备。布鲁塞尔市中心的三栋相邻建筑采用了这种含水层热能存储 (ATES) 系统。其中两栋建筑利用了由新生代砂岩组成的同一含水层,分别于 2014 年和 2017 年开始运营。Bult é 等人 (2021) 开发的先前水文地质模型表明,其中一个系统的热不平衡如何危及该上部含水层的热状态。在这里,研究并模拟了与位于古生代基岩深层含水层中的较新的第三个 ATES 系统的相互作用。在根据两个含水层的地下水流条件进行校准后,使用 3D 水文地质模型来模拟两个开发含水层中的三个地热装置的累积效应。模拟结果表明,尽管两个含水层之间的水力相互作用非常弱(如观察到的不同电位水头所示),但两个含水层之间通过隔水层进行热交换。幸运的是,这些热交换不足以对单个地热系统的效率产生重大影响。此外,这项研究清楚地表明,在下层含水层中增加第三个系统,在 10 月至 3 月期间平均加热功率为 286 kW,在 4 月至 9 月期间平均冷却功率相同,是有效的。
激光雷达 (光检测和测距) 是一种利用发射激光脉冲的飞行时间来测量仪器和目标之间精确距离的方法 ( Gardner, 1982 ; Sun, 2017 ; Zhou et al., 2017 )。当作为轨道有效载荷时,激光雷达可对表面进行连续测距测量,沿航天器轨道建立地形剖面。只要有合适的轨道和测量节奏,就可以构建整个星球的地形图,精度达到厘米到米,并具有精确的大地测量控制。对月球和火星的轨道激光雷达测量提供了全球地形图,这些图是科学研究和探索工作的基础数据集。通过测量透射和反射的激光脉冲能量,可以确定激光波长下表面的反射率,而不管自然照明条件或表面的热状态如何。从这个角度看,我简要总结了激光雷达在行星科学应用方面的历史,从阿波罗 15 号激光高度计开始,并确定了几种与最紧迫的行星科学问题相关的未来技术和测量概念。我的目的是强调如何以新的方式使用两种基本的激光雷达测量(飞行时间和接收的激光能量)来提供独特的科学测量。我将这个观点限制在行星科学激光雷达研究上,并不关注丰富的地球科学激光雷达任务、地面和机载研究,也不讨论激光雷达在导航和制导目的上的严格使用,因为它越来越多地用于航天器对接、地形相对导航 (TNR) 以及着陆制导和控制。