早期的量子算法主要基于两种算法,Grover 搜索算法 [1] 和量子傅里叶变换 (QFT) [2, 3]。量子相位估计算法 (PEA) [2] 是 QFT 最重要的应用之一,也是许多其他量子算法的关键,例如量子计数算法 [4] 和 Shor 整数分解算法 [3]。基于 PEA 的寻序子过程被认为是 Shor 算法指数级加速的源泉。虽然 PEA 是在 20 多年前提出的,但它仍然是近年来的研究热点 [5, 6, 7]。相位估计还引发了一个更广泛的主题,即幅度估计 [8, 9, 10, 11, 12, 13],包括最大似然幅度估计 [10]、迭代幅度估计 [12] 和变分幅度估计 [13]。此外,迭代相位估计算法 (IPEA) [14, 15, 16] 是 PEA 的一种更适合 NISQ (噪声-中间尺度量子) 的变体。在一定的 ϕ 选择策略下,IPEA 与 PEA [14] 完全相同,因此本文不再赘述。相位估计和振幅估计在量子化学 [17, 18, 19] 和机器学习 [20, 21] 等众多领域都有广泛的应用。给定一个执行幺正变换 U 的量子电路,以及一个本征态 | ψ ⟩
摘要 我们引入了一种新的统计和变分相位估计算法 (PEA)。与仅返回特征相位估计的传统和迭代 PEA 不同,所提出的方法可以利用用于迭代 PEA (IPEA) 的硬件的简化版本从给定的酉矩阵确定任何未知的特征态-特征相对。这是通过将 IPEA 类电路的概率输出视为特征态-特征相接近度量来实现的,使用此度量来估计输入状态和输入相位与最近的特征态-特征相对的接近度,并通过输入状态和相位的变分过程接近该对。该方法可以搜索整个计算空间,也可以有效地在某个指定范围(方向)内搜索特征相(特征态),从而使那些对其系统有一定先验知识的人可以搜索特定的解决方案。我们展示了使用 Qiskit 包在 IBM Q 平台和本地计算机上对该方法的模拟结果。
对称性是一种不变性:数学对象在一系列运算或变换下保持不变的性质。物理系统的对称变换是理解自然物理定律的基石之一。以恒定相对速度运动的观察者之间的对称性使伽利略提出了相对论原理,为现代物理学的基础提供了初步见解。正是控制麦克斯韦方程的对称性,即洛伦兹群,使爱因斯坦将伽利略的思想推广到狭义相对论,这是我们理解基本粒子运动学以及原子核稳定性的基础。在量子领域,由于自旋和统计学之间的深层联系,人们可以从对称性开始解释元素周期表。从更现代的角度来看,洛伦兹群的表示理论为开始组织相对论量子场理论提供了起点。基本粒子的量子数由对称群组织。对称群与规范对称性、自发对称性破缺和希格斯机制一起被用来构建基本粒子的标准模型,这是 20 世纪最伟大的科学成就之一。随着与扩展算子相关的各种新型对称性的发现,量子场论的最新研究正在经历一场进一步的革命。这些广义全局对称性 [1] 包括高阶形式对称性、范畴对称性(如高阶群对称性或不可逆对称性),甚至更普遍的子系统对称性等。这些新颖的对称性从根本上扩展了以前仅仅基于李代数和李群数学的标准对称概念,它们基于更先进的数学结构,概括了高阶群和高阶范畴。广义对称性有望对我们理解从凝聚态物理学到量子信息、高能物理学甚至宇宙学等各个物理学领域相关的量子场动力学产生深远的影响。1
触发器(FF)是数字系统设计中大量使用的基本存储组件,涉及流水线结构和由 FF 构建的模块。FF 占总功耗的很大一部分,并且占数字系统的芯片面积很大。因此需要低功耗和小面积的 FF 设计。本文中低功耗 17 – 真单相时钟 (TSPC) 推理方法在高级计划中得到了广泛应用。提出了一种45 nm CMOS触发器。所提出的TSPC FF的逻辑结构为主从型,其中主级由静态CMOS逻辑形成,而从级由静态CMOS逻辑和互补传输晶体管逻辑的混合组合形成。所提出的TSPC FF电路是完全静态的,因为在操作期间没有内部节点处于浮动状态,这实际上防止了泄漏功耗。所提出的TSPC FF是通过在面积和功耗方面优化17晶体管逻辑结构减少触发器(LRFF)而设计的,但不影响FF的功能。在DSCH和MICROWIND工具中,使用gpdk 45 nm技术库以1v的电源电压vdd和500mhz的时钟频率实现和模拟了三个FF,即基于传输门的触发器(TGFF)、LRFF和所提出的TSPC FF。
最近,许多国家广泛开展降低温室气体排放量持续增长的倡议,这不仅是因为严格的排放标准,还因为燃料价格上涨导致人们更多地利用可再生能源。谈到可用的不同形式的可再生能源,太阳能被认为是最佳选择,因为它在自然界中储量丰富。然而,在使用太阳能时,首先要克服一些障碍。例如,缺乏有效的技术导致太阳能成为一项昂贵的事业,并且在将太阳能转化为有用形式的能源的过程中存在一些问题。由于技术的最新发展,相变材料 (PCM) 的应用已成为一种储存太阳能的有吸引力的方法。在各种糖醇中,赤藓糖醇的潜热更高、热稳定性更高、无毒、价格低廉且易于获取。本文利用相变材料赤藓糖醇 (C 4 H 8 O 4 ) 来利用太阳能,并展示了一种将太阳能从利用地点传输到可以利用地点的新方法。还展示了在实验地点的直接太阳辐射高和低的五个不同日子里,太阳能利用率的变化。关键词:太阳辐射、相变材料 (PCM)、太阳能。关键词:相变材料、潜热、太阳能简介
正常海马中的波纹振荡(80-200 Hz)参与休息和睡眠期间的记忆巩固。在癫痫发作的大脑中,增加的波纹和快速波纹(200-600 Hz)频率可作为致癫痫大脑的生物标志物。我们报告称,波纹和快速波纹都表现出与海马癫痫发作起始区(SOZ)中睡眠慢波的谷峰(或开-关)状态转换耦合的优选相位角。海马 SOZ 中慢波上的波纹也比非 SOZ 中的波纹具有较低的功率、较高的频谱频率和较短的持续时间。内侧颞叶中的慢波调节了兴奋性神经元的基线放电率,但对与波纹相关的放电率增加没有显著影响。综上所述,病理性波纹和快波纹优先发生在致痫海马慢波开关状态转换过程中,且波纹不需要增加兴奋性神经元的募集。
摘要:沼气供暖在清洁能源转型和农业污染治理中发挥着重要作用。针对冬季沼气产量低的问题,实施多能互补系统对保证供暖稳定性至关重要。为保证供暖系统的经济性、稳定性和节能运行,本研究提出将沼气和太阳能耦合形成相变储能供暖系统。以内蒙古锡林浩特市某办公楼(43.96000 ◦ N,116.03000 ◦ E)为研究对象,建立了供暖系统数学模型。此外,采用麻雀搜索算法(SSA)进行设备选型,优化动态运行策略,考虑成本最低和建筑负荷供需平衡。使用回收期、负荷率和日回报率等指标评估运行经济性。结果表明,供需平衡的多能互补供热系统与集中供热系统相比具有显著的经济效益,在最不利工况下投资回收期为4.15年,日回报率为32.97%;日优化策略的制定具有实际工程意义,实现了供需平衡的多能互补系统的优化调度。