格林伯格-霍恩-泽林格 (GHZ) 态 [1],也称为二组分薛定谔猫,在量子物理学的基础中发挥着至关重要的作用,更重要的是,它在容错量子计算等未来量子技术中起着重要作用 [2,3]。扩大 GHZ 态的尺寸和相干控制对于在高级计算任务中利用纠缠具有实际优势至关重要,但不幸的是,这带来了巨大的挑战,因为 GHZ 态易受噪声影响 [4,5]。在本文中,我们提出了一种创建、保存和操纵大规模 GHZ 纠缠的通用策略,并演示了一系列以高保真数字量子电路为基础的实验。对于初始化,我们采用可扩展协议来创建最多 60 个量子比特的真正纠缠的 GHZ 态,几乎是之前大小记录的两倍 [6]。为了实现保护,我们以全新的视角看待离散时间晶体 (DTC) [ 7 – 16 ],最初用于探索奇异的非平衡量子物质,并将 GHZ 状态嵌入到定制的猫疤痕 DTC [ 17 ] 的特征态中,以延长其寿命。为了实现操控,我们使用原位量子门切换 DTC 特征态,以修改 GHZ 保护的有效性。我们的发现为实现大规模纠缠的相干操作开辟了一条可行的途径,并进一步强调超导处理器是探索非平衡量子物质和新兴应用的有前途的平台。
摘要 — 施密特分解及其相关分析使得识别单个物理系统各个子系统之间的统计依赖关系成为可能。所考虑的系统可以是量子态,也可以是经典概率分布。本研究考虑了两个不同的物理系统:量子薛定谔猫态和微粒双缝干涉。结果表明,所考虑的系统具有单一的内部结构,可以用干涉替代的一般术语来描述。开发了一种有效的方法,使我们能够计算干涉的光学特性,例如可见性和相干性。结果表明,干涉替代环境状态的标量积是光振荡相干性的经典复参数的自然概括,它决定了干涉图案的可见性。获得了干涉图案可见性与施密特数之间的简单定量关系,施密特数决定了量子系统与其环境之间的连接水平。所开发的方法被推广到多维薛定谔猫态的情况。
量子信息科学和技术的最新发展,尤其是可编程量子计算机的构建,为我们研究量子力学的基本方面提供了新的机会。我们提出量子比特模型来模拟量子测量过程,其中量子比特的量子信息被映射到作为测量设备的量子比特集合。一个模型由单光子检测驱动,另一个由自旋测量驱动。这两个模型都可扩展以生成薛定谔猫态,并且它们相应的量子电路被明确展示。近期的量子计算机可以实现大规模模拟,而经典计算机无法有效地执行相同的任务。由于模型的可扩展性,这种模拟可以帮助探索量子测量问题中量子到经典的边界(如果存在的话)。此外,我们生成猫态的协议可能在量子计算和计量学中具有重要应用。
四个贝尔态 | φ + ⟩ 、 | ψ + ⟩ 、 | φ − ⟩ 和 | ψ − ⟩ 是正交的,因此可以通过量子测量区分。因此,在收到 Alice 的变换量子比特(EPR 对中她的一半)后,Bob 可以测量两个量子比特并恢复 b 0 b 1 。因此,一个量子比特携带两个经典信息比特;这是超密集编码。我们在上面看到了一个例子,其中 Bob 使用图 2 中所示的逆贝尔电路从 | φ + ⟩ 恢复了 | 00 ⟩。
摘要。对单个量子系统(例如单个光子、原子或离子)的精确控制为一系列量子技术打开了大门。这一概念的目标是创建能够利用量子效应解决数据处理和安全信息传输问题以及比现有方法更有效地对周围世界参数进行高精度测量的设备。量子技术出现的关键一步是二十世纪下半叶的开创性工作,它首先展示了量子力学对自然的描述的矛盾性和正确性,其次,奠定并引入了成为现代量子技术基础的基本实验方法。2022 年诺贝尔物理学奖授予了 Alain Aspect、John Clauser 和 Anton Zeilinger,以表彰他们对纠缠光子的实验、建立贝尔不等式的违反以及开创量子信息科学。
早期生活压力 (ELS) 和重度抑郁症 (MDD) 具有共同的神经网络异常。然而,尚不清楚 ELS 和 MDD 如何单独和/或共同与大脑网络相关,以及患有和不患有 ELS 的抑郁症患者之间是否存在神经差异。此外,先前的研究评估了静态与动态网络属性,这是一个关键的空白,因为大脑网络会随着时间的推移显示协调活动的变化。71 名未接受药物治疗的女性,有或没有童年性虐待 (CSA) 史和/或 MDD,完成了静息状态扫描和压力任务,其中收集了皮质醇和情感评分。检查了重复的功能网络共激活模式 (CAP),并计算了 CAP 中的时间(每个 CAP 表达的次数)和转换频率(不同 CAP 之间的转换)。检查了 MDD 和 CSA 对 CAP 指标的影响,并将 CAP 指标与抑郁和压力相关变量相关联。结果表明,MDD 与 CAP 指标相关,但 CSA 与 CAP 指标无关。具体而言,与 HC(N = 36)相比,患有 MDD(N = 35)的个体在后默认模式 (DMN)-额顶网络 (FPN) CAP 中花费的时间更多,并且在后 DMN-FPN 和原型 DMN CAP 之间转换的频率更高。在各个组中,在后 DMN-FPN CAP 中花费的时间越多,DMN-FPN 和原型 DMN CAP 转换频率越高,反刍的频率就越高。DMN 和 FPN 之间的不平衡似乎是 MDD 的核心,可能导致与 MDD 相关的认知功能障碍,包括反刍。出乎意料的是,CSA 并没有调节此类功能障碍,这一发现需要在未来样本量更大的研究中进行复制。
解决效能 - 测定相关的细胞和基因疗法的开发延迟:FDA与开发人员效力分析之间的科学交换的结果对基因和细胞治疗产品的开发人员和调节剂提出了重大挑战。调节器要求开发人员测量所有生物制剂的效力,包括基因和细胞疗法,以确保将一致的产物递送给所有患者。作为治疗剂,细胞和基因疗法的一种新的复杂领域,需要定制和多方面的方法来证明效力。对于开发人员而言,这代表了一项重要的投资,并以不确定的回报,因为获得开发商证明效力的方法的监管接受通常会导致延迟1,2。10月19日,举行了全天的监管机构,开发商和其他有关方面的会议,以应对效力测定开发和细胞和基因疗法的验证的挑战(请参阅附录以获取完整的与会者清单)。
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