量子绝热定理是时间相关量子系统的基础,但能够定量表征多体系统中的绝热演化却是一项挑战。这项工作表明,使用适当的状态和粒子密度度量是一种可行的方法,可以定量确定量子多体系统动态中的绝热程度。该方法还适用于有限温度下的系统,这对于量子技术和量子热力学相关协议非常重要。通过与将量子绝热标准扩展到有限温度所获得的结果进行比较,讨论了考虑记忆效应的重要性:结果表明,这可能会产生构造上为准马尔可夫的错误读数。由于所提出的方法可以通过仅跟踪系统局部粒子密度来表征绝热演化的程度,因此它可能适用于非常大的多体系统的理论计算和实验。
量子绝热定理是时间相关量子系统的基础,但能够定量表征多体系统中的绝热演化却是一项挑战。这项工作表明,使用适当的状态和粒子密度度量是一种可行的方法,可以定量确定量子多体系统动态中的绝热程度。该方法还适用于有限温度下的系统,这对于量子技术和量子热力学相关协议非常重要。通过与将量子绝热标准扩展到有限温度所获得的结果进行比较,讨论了考虑记忆效应的重要性:结果表明,这可能会产生构造上为准马尔可夫的错误读数。由于所提出的方法可以通过仅跟踪系统局部粒子密度来表征绝热演化的程度,因此它可能适用于非常大的多体系统的理论计算和实验。
在这里,b k = k / | K |和| K | ≃k f。此外,我们已经使用了D(µ +ξk)≃d(E F)= CONST,因为功能∂f0 K /∂EK仅在化学势µ周围狭窄的能量间隔〜k b t中有限,并且我们将较低的集成极限设置为−∞,因为通常将较低的集成极限设置为金属的µ / 2 k b t t ≫1。显然,我们获得了预期的结果,即粒子密度是由正常金属的电子密度给出的。
图 7 FITC 标记的 EGF-纳米粒子(绿色)的共聚焦成像,显示 HT-1080 细胞的细胞摄取(蓝色:Hoechst)(每个时间点:顶行 = 20 X,底行 = 63 X;比例尺:20 μ m [20 X] 和 10 μ m [63 X];20 X 和 63 X 图像是在不同的视野 (FoV) 下拍摄的,因此每个细胞中的纳米粒子密度不能直接比较)。EGF,表皮生长因子;FITC,荧光素-5-异硫氰酸酯。
超均匀性是一种新兴的特性,其密度n量表的结构因子为sðqÞ〜Qα,具有α> 0。我们表明,对于甘露模型所属的保守定向渗透(CDP)类,CDP中的密度n与depinning的界面位置U之间存在精确的映射,nðxÞ¼n0Þ¼n0Þ∇2u2 u - ,其中n 0是保守的粒子密度。因此,超均匀性指数等于α¼4 -d -2ζζ,ζ在depinning时的粗糙度指数和d尺寸为d。在d¼1中,α¼1= 2,而0。6>α≥0对于其他d。我们的结果非常适合文献中的模拟,除了在D¼1中,我们自己执行自己的模拟以确认这一结果。在两个看似不同的领域之间存在如此确切的关系令人惊讶,并且铺平了思考超均匀性和倒闭的新途径。作为推论,我们在所有维度上获得了前所未有的精度的结果,在d¼1中精确。这纠正了较早的CDP中超均匀性的工作。
摘要:ATLAS 是 LHC 的两个主要实验之一,目的是研究物质的微观特性,以回答粒子物理学最基本的问题。在首次数据运行取得成功之后,LHC 通过三次加速器升级,突破了质心和亮度的能量极限,从而扩大了新发现和精确测量的可能性,最终形成了高亮度 LHC(HL-LHC)。 )。为了充分利用增加的亮度,计划对 ATLAS 内部探测器进行两次重大升级。第一次升级已于 2015 年初完成,插入了 IBL,即距离光束线仅 3.2 厘米的第四个像素层。第二次重大升级定于 2024 年进行,整个内部探测器将被完全由硅器件制成的全新内部跟踪装置取代,以应对 HL-LHC 的高粒子密度和强辐射环境,该装置在运行期间运行期间将提供 3000 fb −1,几乎是整个 LHC 计划内部光度平均值的十倍。本论文讨论的是
如前所述,熵产生(表征热力学过程的不可逆性的关键数量)与系统自由度及其热环境之间的相关程度的产生有关。这就提出了一个问题,即这种相关性是否具有分类或量子性质,即,是否可以通过对相关自由度的局部测量来访问它们。我们通过考虑费米子和玻色症高斯系统来解决这个问题。我们表明,对于费米子,熵产生主要是量子的,这是由于均衡超选择规则限制了一组物理允许的测量值,从而显着限制了经典可访问的相关性的数量。相比之下,在骨髓系统中,可以通过高斯测量访问更多的相关性。特别是在低温下量子的贡献可能很重要,但在高温限制中,熵产生对应于纯粹的经典位置 - 摩托明相关性。我们的结果表明,在熵产生的显微镜公式中,费米子和骨系统之间存在着关于存在量子到古典跨性别的重要区别。他们还表明,即使在弱耦合极限中,熵产生也可能主要是由量子相关性引起的,该耦合极限在状态种群的经典速率方程方面以及在低粒子密度极限中的描述,其中玻色子的传输性能和费米子的运输特性将其转化为经典颗粒的粒子。
纠缠是量子力学的一个关键概念,在量子信息和计算领域得到了广泛的研究[1,2]。纠缠也成为多体物理学中的一个重要现象[3],涵盖量子自旋系统[4-6]、近藤效应[7,8]、分数量子霍尔效应[9-11]、非相互作用电子气的自旋[12,13]等各个方面。关联函数对于描述多体系统的物理现象至关重要,因此,研究纠缠和关联函数之间的联系是合乎逻辑的。量子不和谐[14,15]是另一种类型的量子关联,它衡量了量子互信息和经典关联之间的差异。这种关联已被证明可用于某些量子技术任务[16,17],同时也具有理论意义,因为它使用一种不同于传统纠缠态与可分离态分类的方法来表征量子关联。它也有助于研究某些多体系统中的关联程度[18-20]。另一个备受关注的课题是拉什巴效应[21-27],它是一种自旋轨道耦合 (SOC),发生在缺乏结构反演对称性的纳米结构中。在不断发展的自旋电子学研究领域[28],拉什巴 SOC是一种基本工具,它允许利用电场精确控制电子自旋。由于该系统具有与电子气体相同的多体性质,因此研究这种关联具有重要意义。多体物理学中的一个重要概念是费米子的交换空穴,它是由泡利不相容原理产生的。这种基本类型的关联即使在没有粒子间相互作用的情况下也存在。交换空穴可以从两粒子密度矩阵
实现量子计算的主要障碍 [1] 是处理量子误差。从环境中分离出一点量子信息已经够具挑战性的了;然而,为了实现一台有用的量子计算机,必须维持数千个纠缠量子比特的相干性。拓扑量子比特的用途在于它们内置了容错能力,这是由于任意子和边界模式之间的空间分离 [2]。马约拉纳零模式 [3-5] 是 p 波超导纳米线的端模式,是拓扑量子计算中最有前途的方向之一 [4,6-14]。这些马约拉纳端模式可以非局部地存储信息,并且可以编织起来执行受拓扑保护的逻辑门 [15-22]。尽管拓扑量子比特具有一定程度的防错能力,但它们仍然需要纠错才能完全实现为计算量子比特。完美的马约拉纳量子比特将具有无限长,并保持在零温度下。非零温度会导致有限的准粒子密度,从而导致量子比特出现错误。存在诸如环面码 [ 2 ]、表面码 [ 23 – 26 ] 和颜色码 [ 27 – 29 ] 之类的纠错码,它们可以在马约拉纳量子比特上实现 [ 30 – 37 ] 或平面码 [ 38 , 39 ] 等其他方案。然而,这些纠错方案需要大量开销,需要大量冗余量子比特来捕获和纠正错误。正如 Kitaev 指出的那样 [ 2 ],物质的任何拓扑相都可以识别为纠错码。在这一脉络中,我们要问,由马约拉纳纳米线链构建的一维 (1D) 费米子拓扑相 [40, 41] 是否可以与“费米子宇称保护的纠错码”联系起来。只要费米子宇称守恒,这样的链就可以防止量子误差,而且只需要一行物理量子比特,而不是一个表面。在本文中,我们展示了如何使用马约拉纳纳米线链来显著提高量子比特的寿命,因为马约拉纳量子比特中存在不同错误类型的层次结构。由于观察到的密度出乎意料的高
气溶胶沉积 (AD) 可通过气流中的粒子沉积形成致密涂层;在 AD 中,气溶胶通过收敛-发散喷嘴,以超音速粒子速度促进惯性粒子撞击所需基材。与热喷涂方法不同,AD 可以在接近室温下应用;与冷喷涂不同,在 AD 中,气溶胶通常在喷嘴上游处于大气压下。尽管之前已成功演示了 AD,但与 AD 系统中粒子运动相关的许多方面仍不太清楚。在这项工作中,我们模拟了具有平面基材的狭缝型收敛-发散喷嘴的典型 AD 工作条件下的可压缩流场分布和粒子轨迹。在检查流体流动分布时,我们发现速度和压力分布以及冲击结构对喷嘴的上游和下游工作压力很敏感。这些最终会影响粒子撞击速度。重要的是,在 AD 中,粒子阻力状态是动态的;粒子克努森数和马赫数都可以相差几个数量级。为了辅助粒子轨迹模拟,我们训练了一个神经网络,根据现有实验数据、理论极限和新的直接模拟蒙特卡罗 (DMSC) 结果预测粒子上的阻力。基于神经网络的阻力定律取决于马赫数和克努森数,与 DSMC 模拟数据相比,其一致性比预先存在的相关性更好。借助该定律,粒子轨迹模拟结果表明,对于给定的粒子密度,存在一个最佳粒子直径,以最大化粒子撞击速度。我们还发现,在 AD 中,粒子会经历与尺寸相关的惯性聚焦,即存在一个特定的粒子直径,其中粒子沉积线宽最小。小于此直径的粒子聚焦不足,大于此直径的粒子聚焦过度,因此在两种情况下都有较大的沉积线宽。使用轨迹模拟,我们还开发了一个框架,可用于评估喷嘴上游任何气溶胶尺寸分布函数的位置相关质量、动量和动能通量到沉积基质的通量。结果表明,对于实验室可达到的典型气溶胶浓度,动能通量可以接近在具有相变的对流传热中通常观察到的量级,因此 AD 中的平动能到热能的传递可能是形成致密涂层的关键因素。关键词:气溶胶沉积;收敛-发散喷嘴,惯性聚焦;惯性撞击;直接模拟蒙特卡罗