在光学设备的性能方面保持高灵敏度和较大的功绩(FOM)至关重要,尤其是当它们用于用作具有极低检测极限(LOD)的生物传感器时。在这里,创建了以1D光子晶体形式的纳米组装层,该层沉积在D形的单模纤维上,以满足这些标准,从而产生Bloch表面波的产生。高和低折射率(RI)纳米层之间的对比度增加,以及损失的减少,不仅可以实现高灵敏度,还可以实现狭窄的共振带宽,从而导致FOM中的显着增强。进行了批量RI敏感性的初步测试,并考虑了一个模仿生物学层发生结合相互作用的生物学层的其他纳米层的影响。最后,通过以非常低的浓度检测血清中的免疫球蛋白G来评估生物传感能力,并实现了70 AM的创纪录LOD。能够在Attomolar范围内达到非常低的LOD的光学纤维生物传感器不仅是一个了不起的技术结果,而且还可以作为早期诊断疾病的有力工具。
在从头算电子结构模拟中,费米子到量子比特的映射表示从费米子问题到量子比特问题的初始编码步骤。这项工作引入了一种物理启发的映射构建方法,可在模拟感兴趣的状态时显着简化纠缠要求。电子激发的存在驱动了我们映射的构建,从而减少了量子比特空间中目标状态的相关性。为了对我们的方法进行基准测试,我们模拟了小分子的基态,并观察到与使用传统映射的先前研究中的经典和量子变分方法相比,我们的性能有所增强。特别是在量子方面,我们的映射需要减少纠缠层数量,以实现 LiH、H 2 、( H 2 ) 2 、H ̸= 4 拉伸和苯的 π 系统的精度,使用 RY 硬件高效的假设。此外,我们的映射还为 N 2 分子的密度矩阵重正化群算法提供了增强的基态模拟性能。
克劳泽并非孤例,其他诺贝尔物理学奖得主也曾宣称“没人理解量子力学”。随着实验结果证明自然界确实违背了贝尔不等式,符合量子力学,这些年来,物理学家和哲学家开始争论量子纠缠的奥秘。讽刺的是,正是爱因斯坦本人(与鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森一起)在 1935 年揭开了量子纠缠的奥秘。在本书中,我们将解释为什么量子纠缠被称为“物理学中最大的谜团” [ 1 ],以及为什么有些人认为它暗示了“神灵的行事方式,即使不是邪恶的,至少也是极其恶作剧的” [ 7 ,第 221 页]。事实上,量子力学基础理论的普遍观点是,量子纠缠使得现代物理学的两大支柱——量子力学和狭义相对论——从根本上不相容。更糟糕的是,许多人认为量子纠缠迫使我们接受以下一项或多项观点:
大规模量子计算的最有前途的方法之一使用了基于许多约瑟夫森连接的设备。,即使在今天,有关单个连接点的开放问题仍然尚未解决,例如对量子相变的详细理解,约瑟夫森连接到环境的耦合或如何改善超导量子的相干性。在这里,我们设计并建立了连接到约瑟夫森连接处的芯片储层的设计和建造,该芯片连接起了一个有效的钢计,用于检测在非均衡性下,即有偏见的条件下的约瑟夫森辐射。验证仪转换A.C. Josephson电流在微波频率下,高达约100 GHz的温度升高,该温度升高。温度法。基于现实参数值的电路模型同时捕获当前 - 电压特性和测量功率。本实验证明了微波光子的有效,宽,热检测方案,并提供了超出标准电导测量值之外的约瑟夫森动力学的敏感检测器。
摘要 - 生成长距离量子纠缠是支持量子通信和计算应用的量子网络的最重要功能之一。概率纠缠过程中成功的纠缠率随着距离而大大降低,而交换是一种解决此问题的广泛应用的量子技术。大多数现有的纠缠路由协议使用基于钟状状态测量的经典纠缠交换方法,只能融合两个成功的纠缠链接。本文呼吁一种更一般且有效的交换方法,即基于Greenberger-Horne-Zeilinger的N-融合,可以融合成功的纠缠链接,以最大程度地利用量子网络的多个量子 - 用户对的纠缠率。我们提出了利用N-融合的属性的效率纠缠路由算法,用于具有一般拓扑的量子网络。评估结果表明,与现有的算法相比,我们在N融合下提出的算法可以大大改善网络性能。索引项 - Quantum网络;纠缠路线; n-融合纠缠交换; Greenberger-Horne-Zeilinger(GHz)测量
Hybrid quantum phononics with superconducting qubits* Johannes Pollanen Cowen Distinguished Chair in Experimental Physics, Associate Professor of Physics, and Associate Director of MSU Center for Quantum Computing, Science, and Engineering (MSU-Q), Michigan State University Superconducting qubits, and the experimental architecture of circuit quantum electrodynamics (cQED), have emerged as not only a promising platform用于量子计算,还用于研究合成/混合量子系统的基本和应用方面,该系统由量子比其他量子系统或自由度耦合。,能够利用超导Qubits的特性来调查和操纵语音自由度,从而为使用高频声音探索电路量子光学元件的新智能打开了大门。由于量子位提供了本质上强的非线性,这些类型的混合“量子声”系统具有访问广泛的量子运动状态,超出有效的线性光学机械或机电相互作用,而不是可实现的。
实现对多量子发射的精确控制对于量子信息处理至关重要,特别是与操纵量子态的先进技术相结合时。在这里,通过旋转谐振器来诱导萨格纳克效应,我们可以在光驱动共振跃迁的条件下获得非互易光子-声子和光子-磁振子超拉比振荡。打开这种超拉比振荡的耗散通道,通过将纯多量子态转移到系统外部的捆绑多量子态,可以实现纠缠光子-声子对和光子-磁振子对的定向束发射。这种非互易发射是一种可以精确控制的灵活开关,甚至可以通过从不同方向驱动谐振器,同时发射不同的纠缠对(如光子-声子或光子-磁振子对),但方向相反。这种灵活操纵系统的能力使我们能够实现定向纠缠多量子发射器,并且在构建混合量子网络和片上量子通信方面也具有潜在的应用。
摘要:这项工作研究了有吸引力的聚合物融化中的纳米颗粒(NP)扩散,并揭示了两种不同的动态模式:车辆和核心 - 壳。通过扩散氧化铝NP(R np = 6.5 nm)和二氧化硅NP(R NP = 8.3和26.2 nm)中的各种分子量(14-1220 kDa)的聚(2-乙烯基吡啶)融化,我们检查了R np,Polymer size(R g)和表面化学的影响。使用飞行时间二级离子质谱和三层样品,我们测量横截面纳米颗粒浓度曲线作为退火时间的函数,并提取纳米颗粒扩散系数。小二氧化硅NP(r g / r np = 0.12 - 3.6)显示核心 - 壳行为,而氧化铝NP(r g / r np = 0.50 - 4.6)急剧差异,聚合物分子量的增加,与理论上预测的车辆扩散保持一致。从核心 - 壳到车辆扩散的过渡是分子量增加和较弱的NP/聚合物吸引力的结果,并促进了单体解吸时间的估计值。■简介
我们引入纠缠量子多项式层次 QEPH ,作为一类可通过相互纠缠的交替量子证明进行有效验证的问题。我们证明 QEPH 会坍缩至第二层。事实上,我们表明多项式数量的交替会坍缩为仅仅两个。因此,QEPH = QRG ( 1 ) ,即具有一轮量子裁判游戏的问题类,已知包含在 PSPACE 中。这与包含 QMA (2) 的非纠缠量子多项式层次 QPH 形成对比。我们还引入了 DistributionQCPH ,它是量子经典多项式层次 QCPH 的泛化,其中证明者发送字符串(而不是字符串)上的概率分布。我们证明 DistributionQCPH = QCPH ,表明只有量子叠加(而非经典概率)才能增加这些层次结构的计算能力。为了证明这一等式,我们推广了 Lipton 和 Young (1994) 的一个博弈论结果,该结果指出,在不失一般性的情况下,证明者可以在多项式大小的支持上发送均匀分布。我们还证明了多项式层次的类似结果,即 DistributionPH = PH 。最后,我们证明 PH 和 QCPH 包含在 QPH 中,解决了 Gharibian 等人 (2022) 的一个未决问题。
我们给出了离散、连续和混合量子系统的真正三体纠缠的忠实几何图像。我们首先发现三角关系 E α i | jk ⩽ E α j | ik + E α k | ij 对所有亚可加二体纠缠测度 E 、所有 i 、 j 、 k 方下的排列、所有 α ∈ [0 , 1] 以及所有纯三体态都成立。然后,我们严格证明边 E α 包围的非钝角三角形面积(0 < α ⩽ 1 / 2)是真正三体纠缠的测度。最后,对于量子位,给定一组亚加性和非亚加性测度,总会发现某个状态违反任何 α > 1 的三角关系,并且三角形面积不是任何 α > 1 / 2 的测度,这一点得到了显著加强。我们的研究结果为在统一框架内研究离散和连续多体纠缠铺平了道路。