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World File Search System电动力学
等离子体纳米腔中的电化学可切换多模强耦合
摘要：量子发射器和腔之间的强耦合相互作用为基本量子电动力学提供了原型平台。我们在此展示了亚甲蓝 (MB) 分子在室温下与亚波长等离子体纳米腔模式相干相互作用。实验结果表明，当 MB 分子发生氧化还原反应将其转化为无色亚甲蓝分子时，强耦合可以可逆地打开和关闭。在模拟中，我们展示了第二激发等离子体腔模式和共振发射器之间的强耦合。然而，我们还表明其他失谐模式同时有效地耦合到分子跃迁，产生不寻常的模式光谱偏移和极化子形成级联。这是可能的，因为等离子体粒子尺寸相对较大，导致模式分裂减少。结果为利用强耦合的主动控制的设备应用开辟了巨大的潜力。关键词：多模强耦合、强耦合控制、等离子体纳米腔、极化子形成
设计、现象和应用
在过去的二十年中，人们发现被称为超材料的人造结构具有非凡的材料特性，可以前所未有地操纵电磁波、弹性波、分子和粒子。负折射、带隙、近乎完美的波吸收、波聚焦、负泊松比、负热导率等现象都可以用这些材料实现。超材料最初是在电动力学中理论化和制造的，但对其应用的研究已扩展到声学、热力学、地震学、经典力学和质量传输。在本研究更新中，我们总结了超材料在各个领域的发展历史、当前进展状况和新兴方向，重点关注每个学科基础上的统一原则。我们讨论了超材料背后的不同设计和机制，以及每个领域的控制方程和有效材料参数。此外，我们还讨论了超材料的当前和潜在应用。最后，我们对超材料这一新兴领域的未来发展进行了展望。
理学院 (FS)
基础课程必修课程（146 学分）线性代数：矩阵计算（2 学分）。算法（6 学分）。矢量微积分（6 学分）。英语水平 A（4 学分）。微积分 I（4 学分）、生物物理学（4 学分）、概率计算（4 学分）、数值微积分：MATLAB（2 学分）、普通化学 I（6 学分）。微积分 II（2 学分）。电磁学（4 学分）。基础电子学（6 学分）。静电学和电动力学（4 学分）。函数 I（4 学分）。电子学概论（4 学分）。物理仪器（4 学分）。医学物理学概论（4 学分）。日常生活中的 USJ 价值观（2 学分）。符号计算软件：Maple（2 学分）。静磁学（4 学分）。物理学家的数学（6 学分）。分析力学（4 学分）。经典力学（4 学分）。高级经典力学（2 学分）。流体力学（4 学分）。量子力学（4 学分）。物理学家的数学方法（6 学分）。波和波动光学（6 学分）。物质物理学（6 学分）。现代物理学（6 学分）。统计物理学（4 学分）。Python（4 学分）。狭义相对论（4 学分）。热力学（4 学分）。科学交流技巧（4 学分）。
研究 LUXE 实验中粒子径迹重建的量子算法
摘要。LUXE 实验（LASER Und XFEL 实验）是 DESY Hamburg 正在规划的一项新实验，它将研究强场前沿的量子电动力学 (QED)。在这种状态下，QED 是非微扰的。这表现在从 QED 真空中创建物理电子-正电子对。LUXE 打算通过使用硅跟踪探测器等来测量这种前所未有的状态下的正电子产生率。大量预期的正电子穿过敏感的探测器层会导致极具挑战性的组合问题，这对于经典计算机来说在计算上会变得非常困难。本文提出了一项初步研究，以探索量子计算机解决此问题的潜力以及从探测器能量沉积中重建正电子轨迹。重建问题以二次无约束二进制优化的形式提出。最后，讨论了量子模拟的结果，并将其与传统的经典轨迹重建算法进行了比较。
腔诱导的偏光型基态的集体行为
空腔量子电动力学为设计和控制光 - 二聚体相互作用提供了理想的平台。在这项工作中，我们研究了谐波陷阱中许多粒子系统中的共同现象，该系统耦合到同型腔腔吸尘器。系统夫妻通过其质量中心和集体极化状态聚集到腔场。腔场介导对成对的长距离相互作用并增强颗粒的有效质量。这导致在物质基态密度中的定位增强，当光和物质在共振上时具有最大值，并以粒子数表现出类似dicke的集体行为。轻度 - 物质相互作用还修改了极化系统的光子性能，因为基态填充了束光子。此外，还表明，磁磁性A 2项对于系统的稳定性是必需的，否则是较高的基态不稳定性。我们证明，通过外部磁场并通过监测Landau-Zener的过渡概率，极化人群的相干转移是可能的。
玻色子量子处理器上量子启发式的数值门合成
最近，人们对量子最优控制和变分量子算法相互作用的兴趣和见解激增。我们在量子比特的背景下研究该框架，例如，量子比特可定义为与传输器耦合的超导腔系统的可控电磁模式。通过采用 (Petersson and Garcia, 2021) 中描述的最新量子最优控制方法，我们展示了对多达八个状态的单量子比特操作和两个量子比特操作的控制，分别映射到谐振器的单个模式和两个模式。我们讨论了对参数化门的封闭系统进行数值脉冲工程的结果，这些门可用于实现量子近似优化算法 (QAOA)。结果表明，对于大多数研究案例，在足够的计算努力下，可以实现高保真度 (> 0.99)，并且可以扩展到多种模式和开放的噪声系统。定制的脉冲可以被存储起来并用作电路量子电动力学 (cQED) 系统中未来编译器的校准原语。
使用时间反转波形将微波确定性加载到人造原子上
摘要：将量子信息确定性地加载到量子节点上是迈向量子网络的重要一步。本文，我们证明具有最佳时间波形的相干态微波光子可以有效地加载到半无限一维 (1D) 传输线波导中的单个超导人造原子上。使用具有指数上升波形的弱相干态（脉冲中包含的光子数 (N) ≪ 1），其时间常数与人造原子的退相干时间相匹配，我们证明从 1D 半自由空间到人造原子的加载效率为 94.2% ± 0.7%。高加载效率归因于时间反转对称性：入射波和时间反转的发射波之间的重叠高达 97.1% ± 0.4%。我们的研究结果为实现基于波导量子电动力学的量子网络开辟了有希望的应用。关键词：量子网络，光子加载，波导量子电动力学，超导人工原子Q
科学期刊 - Ov
磁性系统中的手性相互作用可产生丰富的物理现象，例如，表现为非平凡的自旋纹理。造成手性磁性的最重要的相互作用是 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用 (DMI)，它是由强自旋轨道耦合下反演对称性破缺引起的。然而，DMI 的原子起源及其与拓扑霍尔效应 (THE) 等新兴电动力学现象的关系仍不清楚。在这里，我们研究了界面 DMI 在 3 d –5 d 过渡金属氧化物基 LaMnO 3 /SrIrO 3 超晶格中从手性自旋纹理上对 THE 的作用。通过以原子级精度对界面反演对称性进行加法设计，我们将界面共线铁磁相互作用和 DMI 之间的竞争直接与增强的 THE 联系起来。控制 DMI 和由此产生的 THE 的能力指向了一条利用界面结构来最大化手性自旋纹理密度的途径，这对于开发高密度信息存储和用于量子信息科学的量子磁体很有用。
量子力学
在二十世纪观看物理世界的方式上有两种革命：相对论和量子力学。In quantum mechanics the revolution has been both profound—requiring a dramatic revision in the structure of the laws of mechanics that govern the behavior of all particles, be they electrons or photons—and far-reaching in its impact—determining the stability of matter itself, shaping the interactions of particles on the atomic, nuclear, and particle physics level, and leading to macroscopic quantum effects ranging from lasers and superconductivity到中子星和黑洞的辐射。此外，在二十世纪物理学的胜利中，特殊的相对论和量子力学以量子场理论的形式结合在一起。诸如量子电动力学之类的现场理论已经以极高的精度进行了测试，并且在理论和实验之间的一致性比九个重要数字更好。应该强调的是，尽管我们对物理定律的理解正在不断发展，始终受到实验审查，但尚未检测到量子力学的理论和实验之间的确认差异。
一种扭曲时空结构的合理方法，用于创建实用的多介质推进系统
时空扭曲是由于重力造成的。根据牛顿引力公式，如果任何物体的质量为零，那么引力就会为零。假设太阳和地球之间的情况，大约需要 8 分 20 秒，但如果太阳以某种方式消失，引力就会为零。我们都知道光比引力移动得快得多，因为引力是所有力中最弱的。那么引力怎么会比光快呢？花了 200 年才解决这个奇怪的情况。爱因斯坦的理论认为空间因行星的引力而弯曲。可以假设空间就像一张网，上面放着一些重物。这被称为时空扭曲。爱因斯坦从运动学（运动物体的研究）的角度提出了他的理论。他的理论是对洛伦兹 1904 年的电磁现象理论和庞加莱的电动力学理论的进步。虽然这些理论包括与爱因斯坦引入的方程（即洛伦兹变换）相同的方程，但它们本质上是为了解释各种实验（包括著名的迈克尔逊-莫雷干涉仪实验）的结果而提出的临时模型，这些实验极难融入现有范式。