摘要。为了模拟多纵向模式和中心频率快速波动的影响,我们分别使用了正弦相位调制和线宽加宽。这些效应使我们能够降低主振荡器激光器的时间相干性,然后我们将其用于进行数字全息实验。反过来,我们的结果表明,相干效率随条纹可见度二次下降,并且我们的测量结果与我们的模型一致,正弦相位调制的误差在 1.8% 以内,线宽加宽的误差在 6.9% 以内。© 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 Unported 许可证发布。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。[DOI:10.1117/1.OE.59.10.102406]
我们从量子物体的相干性的角度研究引力的量子性质。作为基本设置,我们考虑两个引力物体,各自处于两条路径的叠加态。物体的演化用具有种群保持性质的完全正向和迹保持 (CPTP) 映射来描述。此属性反映了物体出现在每条路径上的概率是保持不变的。我们使用相干性的 ℓ 1 范数来量化物体的相干性。在本文中,引力的量子性质用纠缠映射来表征,它是具有产生纠缠能力的 CPTP 映射。我们引入纠缠映射见证作为可观测量来测试给定映射是否纠缠。我们表明,每当引力物体最初具有有限量的相干性的 ℓ 1 范数时,见证就会由于引力而测试纠缠映射。有趣的是,我们发现,即使物体没有纠缠,见证者也可以测试引力的这种量子性质。这意味着引力物体的相干性总是成为引力纠缠图的来源。我们进一步讨论了本方法中的退相干效应和实验视角。
相干性是光的波动性和物理学的量子性背后的概念。在量子力学中,薛定谔猫很好地说明了相干性,即宏观不相容情形的相干叠加。当叠加态的相干性消失时,所有量子特性都消失,取而代之的只是对猫态的经典无知。实际上,退相干是解释经典世界出现的最流行机制 [1]。这是量子光学和经典光学中发展迅速的研究领域。在经典光学中,近年来干涉相关现象扩展到矢量光引起了人们的兴趣 [2-6]。在量子光学中,相干性作为量子信息处理等新兴量子技术的基础的发现促使了这项研究 [7],量化相干性已成为资源理论 [8,9] 所表达的中心任务。从相干性作为量子特征的理解来看,似乎有理由将其作为从第一原理研究非经典行为的任何方法的基础。在本文中,我们建立了量子相干性与非经典性之间的定量关系。我们发现非经典性是通过改变基可以显示的最大相干性,这与偏振度是在幺正变换下可以达到的两个填充模式之间的最大相干性相同[10-12]。基于l1范数的相干性量化器已被建立为有限维空间中相干性的良好度量[8,9]。在本文中,我们用类似Hellinger的距离来表示这种相干性测度。我们还定义了与此距离相关的所有量值的量化器。在第二部分中,我们建立了这些量化器并推导了有限维空间中它们之间的关系。在第三节中,我们计算了一些相关状态的相干性。在第四节中,分析在无限维空间中重现。在第五节中,我们研究该理论是否可以扩展到具有连续光谱的参考可观测量。Fi-
摘要:单重态裂变 (SF) 是量子信息科学中一种很有前途的方法,因为它可以通过与温度无关的光激发产生自旋纠缠的五重态三重态对。然而,在室温下合理实现量子相干性仍然具有挑战性,这需要精确控制三重态对的方向和动力学。本文表明,通过在大环内平行且紧密靠近地排列两个并五苯发色团,可以在室温下实现五重态多激子的量子相干性。通过在醛修饰的并五苯衍生物之间建立动态共价席夫碱键,可以高产率地选择性合成大环平行二聚体-1 (MPD-1)。MPD-1 在聚苯乙烯薄膜中表现出快速亚皮秒 SF 并产生自旋极化的五重态多激子。此外,MPD-1五重态的相干时间T2即使在室温下也长达400 ns。这种大环平行二聚体策略为未来利用分子多层量子比特的量子应用开辟了新的可能性。
摘要 最近的研究越来越多地集中在相对论运动对量子相干性的影响上。先前的研究主要检查相对运动对基相关的量子相干性的影响,强调其在加速条件下易受退相干的影响。然而,相对论运动对基独立的量子相干性的影响仍然是一个有趣的悬而未决的问题,而这对于理解系统的内在量子特征至关重要。本文通过研究总相干性、集体相干性和局部相干性如何受到加速度和耦合强度的影响来解决这个问题。我们的分析表明,总相干性和集体相干性都会随着加速度和耦合强度的增加而显著降低,最终在高加速度水平下消失。这强调了 Unruh 热噪声的巨大影响。相反,局部相干性表现出相对稳定性,只有在无限加速度的极端条件下才会降至零。此外,我们证明了集体、局部和基独立相干性共同满足三角不等式。这些发现对于增强我们对高加速环境下量子信息动力学的理解至关重要,并为相对论条件下量子相干性的行为提供了宝贵的见解。
2型糖尿病(T2DM)的患病率及其并发症导致了全世界的死亡和残疾负担。T2DM的并发症非常普遍,在对亚洲,非洲,非洲,南美和欧洲的28个国家的观察性研究中,有一半的T2DM患者出现了小血管疾病(SVD)和27%的大血管疾病(1)。因此,很明显,SVD比大血管疾病更为普遍。糖尿病血管复杂性疾病是糖尿病患者死亡率的主要原因,其中最常见的是糖尿病性肾病(DR)和糖尿病性视网膜病(DN)(2)。根据大型中国城市中T2DM的流行病学调查,DR和DN分别占糖尿病中微血管病的39.7%和31.5%(2)。此外,在入射并发症的后续研究中确定了中国糖尿病患者大血管疾病的频率相对较低(3)。尽管基于严格控制血糖,血压和血脂的标准化治疗已被验证,以便能够减慢糖尿病微血管病的进展,但它们尚未完全阻止或反转该疾病(2、4、5)。因此,扩大有关SVD生理病理学的当前知识并确定新型潜在的生物标志物可能有助于促进SVD的检测和管理。近年来,对血液中的氨基酸和相关代谢产物进行了深入研究,因为T2DM及其并发症的一些最有希望的生物标志物候选者。芳香氨基酸(AAA),即酪氨酸,值得注意的是,大量的研究表明,T2DM和SVD患者的循环氨基酸水平发生了变化。
TGD启发的量子生物学的重点迄今已成为远程量子引力连贯性,其特征是Nottale引入的量子引力Planck常数。重力planck常数的概念也将其推广到其他经典场,尤其是电场,并且可以定义电磁planck常数。DNA,细胞和地球表面带负电荷。在本文中,考虑了这些系统中远程量子相干性的可能存在,并讨论了生命物质与计算机之间相互作用的模型。也从TGD的角度考虑了最近报道的惊人发现,表明地球热圈中存在非生物生命形式。将电量子相干性的条件应用于线性结构(例如DNA和神经元素)在康普顿长度上产生条件,从而产生了所考虑的带电粒子的质量。奇迹般地,对电子的条件很满意!
寻找一种可行的方案来测试引力相互作用的量子力学性质引起了越来越多的关注。到目前为止,引力介导的纠缠产生似乎是潜在实验的关键因素。在最近的一项提案 [D. Carney 等人,PRX Quantum 2,030330 (2021)] 中,将原子干涉仪与低频机械振荡器相结合,提出了一种相干性复兴测试来验证这种纠缠产生。由于只对原子进行测量,因此该协议无需进行相关测量。在这里,我们探索了这种协议的公式,并具体发现,在设想的高热激发操作状态下,没有纠缠概念的半经典模型也会给出相同的实验特征。我们在完全量子力学计算中阐明,纠缠不是相关参数范围内复兴的来源。我们认为,在目前的形式下,建议的测试仅在振荡器几乎处于纯量子态时才有意义,并且在这种情况下,影响太小而无法测量。我们进一步讨论了潜在的开放结局。结果强调了在测试物理系统的量子力学性质时明确考虑量子情况与经典期望的不同之处的重要性和微妙之处。
摘要 我们研究了量子纠错对相干噪声的有效性。相干误差(例如,单位噪声)可以相互干扰,因此在某些情况下,受相干误差影响的量子电路的平均不保真度可能会随着电路大小的增加而二次增加;相反,当误差不相干(例如,去极化噪声)时,平均不保真度在最坏的情况下会随着电路大小线性增加。我们考虑了量子稳定器代码对噪声模型的性能,在该模型中,对每个量子位应用单位旋转,其中所有量子位的旋转轴和旋转角度几乎相同。特别是,我们表明,对于受这种独立相干噪声影响的环面代码和最小权重解码,只要噪声强度与代码距离成反比衰减,纠错后的逻辑通道会随着代码长度的增加而变得越来越不相干。对于弱相关相干噪声,也有类似的结论。我们的方法还可用于分析其他代码和容错协议对相干噪声的性能。然而,我们的结果并未表明,在噪声强度随代码块增长而保持不变的更物理相关情况下,逻辑通道的相干性会受到抑制,并且我们重述了阻止我们将结果扩展到这种情况的困难。尽管如此,我们的工作支持了容错量子计算方案将有效对抗相干噪声的想法,为担心控制误差和与环境的相干相互作用的破坏性影响的量子硬件制造商提供了令人鼓舞的消息。
其中 T 是时间排序算子。虽然 U(t2,t1) 的显式计算极其困难,但显然时间相关哈密顿量引起的动力学将 t1 时的量子态双射映射到 t2 时的量子态,并保持相互的标量积。因此,如果系统最初处于高熵 S>0 的混合态,它将永远保持混合态,且熵完全相同。即使对 H(t) 在时间上的完全理想控制,也无法以这种方式产生相干性。因此,必须考虑开放系统。生成单一状态的标准方法是使感兴趣的系统与冷系统进行热接触。一般来说,这是一个极其缓慢的过程。目标量子态必须是某个给定系统的基态。另外,一般的光泵浦和特别是激光冷却 [1] 都是利用共振泵浦和自发衰变来降低微观系统熵的成熟技术。最近,工程耗散已被认为是在小型 [2-4] 和扩展系统 [5,6] 中产生目标纠缠量子态的一种手段。实验上,已经证明了两个量子比特 [7,8] 和两个捕获的中观铯云 [9] 存在纠缠。在本文中,我们表明,如果涉及中间、高度激发和衰减态,周期性驱动可以使量子系统收敛到相干量子态。关键方面是泵浦脉冲周期与内部过程的时间常数(这里是拉莫尔进动)的可比性。这将我们的提议与已建立的光泵浦协议区分开来。完全无序的初始混合物可以变得几乎相干。最终混合物的熵仅为 S ≈ kB ln2,对应于两种状态的混合。一个吸引人的优点是,一旦关闭驱动,林德布拉衰变就不再重要,系统仅受哈密顿动力学支配。本研究的重点是通过示范性方式展示在周期性激光脉冲作用下小自旋系统中熵的大幅降低。选择该系统的动机是量子点中电子自旋与核自旋相互作用的实验[10-17]。所研究的模型也适用于分子自由基中的电子自旋[18]或分子磁体,见参考文献[19-21]。在有机分子中,自旋浴由有机配体中氢原子核的核自旋决定。