摘要:麦克斯韦妖是 JC 麦克斯韦于 1867 年设计的一项思想实验,目的是证明热力学第二定律不具有普遍性,因为它有一个反例。由于许多人认为第二定律提供了时间之箭,对其普遍性的威胁也威胁着时间方向性的解释。多年来,人们通过证明由于这样或那样的原因麦克斯韦妖不可能存在来“驱除”麦克斯韦妖,但无一成功。我们已(在许多出版物中)通过一般的状态空间论证证明麦克斯韦妖与经典力学兼容,而基于兰道尔论文的最新解决方案并不具有普遍性。在本文中,我们证明麦克斯韦妖也与量子力学兼容。我们通过分析一个特定的(但高度理想化的)实验装置并证明它违反第二定律来做到这一点。我们的讨论是在标准量子力学的框架内进行的;我们在有和没有投影假设的量子力学框架中给出了两个独立的论证。我们在分析中讨论了测量和擦除相互作用之间的联系,并展示了这些概念如何应用于微观量子力学结构。我们讨论了经典“宏观状态”概念的量子力学对应物,从而解释了为什么我们的量子恶魔设置不仅在微观层面上有效,而且在宏观层面上也有效,这是正确理解的。我们的分析的一个含义是,第二定律不能为时间箭头的解释提供普遍的类似定律的基础;这个解释必须在别处寻找。
药物输送是施用药物或其他药物化合物以达到治疗作用的过程。在过去的几十年中,随着该系统的使用,药物释放的速度以及医生的药物控制是可能的。分层双氢氧化物(LDHS)是一组具有结构的阴离子粘土,它是具有良好药物释放控制特性的层。在这项工作中,进行了在Zn 2 al-ldH中介导的药物加巴喷丁的分子模拟(量子)和(分子动力学)。首先,通过DFT方法模拟了建模的Gabapentin分子。研究了从量子研究中提取的特性,例如部分分子电荷和分子轨道,然后在设计了用于Gabapentin-Zn 2 al-LDH组合的特殊细胞后,进行了经典力学和分子动力学模拟。最后,计算了重要特性,例如X射线衍射比较。实验(过去的工作)。Zn 2 al-LDH纳米杂化的表征结果还表明,X射线衍射与模拟XRD(D 003 =8.74Å)之间存在良好的一致性,而药物的角度分布相对水平。根据分子动力学模拟,均方根位移或MSD的结果(模拟药物输送)显示,从Zn 2 al-LDH杂交结构(每次时间步长0.11水强度与0.07的药物)中,水分子的释放速度快于Zn 2 al-LDH混合结构的药物分子快。
hm的定律,历史上有1个对电路至关重要的第一个数学关系,指出通过宏观材料的当前I与所施加的偏置电压V成正比。这是通过经验测量值的经验测量来支持的,这些电流和长度尺度在许多数量级上有所不同,并且绝大多数材料都具有。考虑到由于原子或离子在经典力学框架内的快速散射而导致的电子曲折运动中施加的电场引起的加速度,Drude Model 2成功地揭开了净电子漂移,平均速度与现场成比例,并因此是ohm ohm的第一个微观依据。在自由电子模型中考虑了费米统计数据,Sommerfeld 3能够对金属中的欧姆定律提供第一个量子机械依据。固体的量子理论将各种宏观固体的欧姆电导率与表征特定能带结构表征的带隙的(非)存在之间的差异。4取决于频带隙的存在和/或线性库比波响应理论5,6明确考虑实际带结构的明确考虑允许估计欧姆(也称为零偏置或线性电导率)g并提供微观材料为什么某些材料为导电者,某些半径和某些胰岛素是某些材料,某些材料是某些半径和某些岛化的。在1920年代,在量子力学的前夕,人们对欧姆定律产生了重新兴趣,欧姆定律被认为在原子量表上失败了。7电子在短距离上的运动是连贯的,与宏观材料中发生的不一致的电子碰撞形成了鲜明的对比,从而引起焦耳
对于广大读者来说,我简要回顾一下这段“量子”之旅可能会有所帮助,因为大众媒体经常给人一种感觉,认为 QST 是突然发生的。我必须消除这种印象或信念。量子力学或量子物理学诞生于一百多年前,目的是解释某些似乎是“异常”的现象,根据当时已经获得非常强大结构的古典物理学定律和原理。从马克斯·普朗克的假设开始,量子物理学背后的基本理论原理大约在 20 世纪前 25 年建立起来,薛定谔、海森堡、马克斯·玻恩、尼尔斯·玻尔、狄拉克、冯·诺依曼、爱因斯坦、我们自己的 S.N. 做出了里程碑式的贡献。玻色、泡利、费米和其他几个人。结果表明,自然界在分子、原子和亚原子尺度上按照量子力学定律和原理运行;在日常宏观尺度上则按照经典力学运行。在原子和亚原子尺度上,物质的行为方式与我们日常经验完全相反,但量子力学的预测已被非常仔细和极其精确的实验证明是正确的。所有这些的顶峰就是粒子物理学的标准模型,它似乎解释了我们迄今为止在原子或亚原子领域观察到的一切。通过大量物理学家的持续和杰出贡献,还确定了单个原子和分子在聚集形成宏观系统(如我们熟悉的各种材料)时显然会失去其“个体量子特征”。
PHZ 3113:理论物理学导论,2018 年秋季 课程目标:为入门理论物理学建立数学基础,包括经典力学、电动力学以及量子力学。 会议:MWF 下午 12:50 – 下午 1:40(第 6 节课),在 NPB 1200 授课 讲师:Khandker Muttalib;NPB 2140;电话:392-6699;电子邮件:muttalib@phys.ufl.edu 办公时间:(暂定)TThF 下午 3:00 – 下午 3:50(第 8 节课),在 NPB 2140 教材:推荐:《物理学和工程学的数学方法》,作者 KF Riley、MP Hobson 和 SJ Bence,第 3 版,剑桥大学出版社(2006 年)。其他优秀参考书:(1)《物理学家的数学方法》,GB Arfken 和 HJ Weber 编著,第 5 版,Harcourt/Academic Press(2001 年)。(2)《物理科学中的数学方法》,ML Boas 编著,第 3 版,Wiley(2005 年)。材料和用品费用:本课程不收取额外费用。期望:您不得抄袭他人的任何家庭作业解决方案,也不得寻求帮助,除非您已经尽力自己完成所有作业。如果您在真诚努力后仍未完成,我们鼓励您向同班同学、老师或任何其他人寻求帮助。我们还鼓励您在上述规则范围内组成小型学习小组并讨论家庭作业。我希望你们每个人都提交所有家庭作业;它们是课程不可或缺的一部分。如果您因任何原因错过作业,请立即与我联系,以获得批准,以便延迟提交并获得部分学分。本课程将涵盖大量材料,您应该准备投入大量时间。
在几何量子力学和经典力学之间的相似之处建立,我们探索了量子热力学的替代基础,该基础利用了基础状态空间的不同几何形状。 我们同时开发了微型典型和规范的集合,将连续混合状态引入量子状态的分布。 我们提出了Qudits气体的实验后果。 我们以固有的方式定义量子热和工作,包括单个对象工作,并以与经典,量子和信息理论熵相符的方式重新制定热力学熵。 我们提供了热力学的第一和第二定律和Jarzynki的波动定理。 结果比传统上可用的更透明的物理学,其中数学结构和物理直觉在经典和量子动力学上被认为是紧密对准的。,我们探索了量子热力学的替代基础,该基础利用了基础状态空间的不同几何形状。我们同时开发了微型典型和规范的集合,将连续混合状态引入量子状态的分布。我们提出了Qudits气体的实验后果。我们以固有的方式定义量子热和工作,包括单个对象工作,并以与经典,量子和信息理论熵相符的方式重新制定热力学熵。我们提供了热力学的第一和第二定律和Jarzynki的波动定理。结果比传统上可用的更透明的物理学,其中数学结构和物理直觉在经典和量子动力学上被认为是紧密对准的。
教授Sebahattin TÜZEMEN 个人信息 办公室电话:+90 442 231 5888 分机号:5888 网址:https://avesis.atauni.edu.tr/stuzemen 国际研究人员 ID ScholarID:Sebahattin ORCID:0000-0003-1235-970X Yoksis 研究人员 ID:7384 教育信息 博士学位,曼彻斯特理工大学和曼彻斯特维多利亚大学,科学技术学院,电气和电子工程,英国 1998 - 1993 研究生,阿塔图尔克大学,科学技术学院,物理学,土耳其 1985 - 1987 本科,阿塔图尔克大学,科学与文学,物理学,土耳其 1981 - 1985 外语 英语,C1 高级论文 博士学位,对块体 GaAs 中反向对比中心的研究,曼彻斯特大学,Umıst,电气电子工程,1993 研究生,研究 P+PP+ Si 结构中电流传导的温度依赖性,阿塔图尔克大学,科学研究所,物理,1987 研究领域 电气和电子工程、能源、照明技术、可再生能源、物理、天文学和天体物理学、跨学科物理学和相关科学技术领域、电子和磁性设备、微电子学、电子、无线电和微波技术、物理化学、材料科学、电磁学、声学、传热、经典力学和流体动力学、光学、普通物理学、相对论和引力、通信、教育、历史和哲学、统计物理学、热力学和非线性动态系统、量子力学、场论和相对论、密集文章 2:电子结构、电、磁和光学特性、电子结构的电特性、界面、薄膜和低维结构、自然科学、工程和技术 学术和行政经历 阿塔图尔克大学,2008 - 2013 阿塔图尔克大学,2000 - 2003
1. 微观物质的波粒二象性。经典力学无法描述原子和分子的结构。光和能量的量子。波粒二象性。德布罗意波及其实验观测。2. 薛定谔方程。微分方程。微观粒子的薛定谔方程。复数和复函数。概率和概率密度。波函数及其物理解释。算符、特征函数和特征值。汉密尔顿量。3. 自由和受限电子的平移运动。自由粒子。一维、二维和三维势箱中的粒子。盒中粒子模型的化学应用。化学键的矩形盒模型。穿过势垒的量子隧穿。4. 量子化学的数学形式。物理可观测量的算符。量子力学的假设。波函数的叠加。个体测量和期望值。交换和非交换算子。海森堡不确定性原理。跃迁偶极矩。光谱跃迁的强度。选择规则。5. 振动运动的量子力学描述。谐振子。谐振子的薛定谔方程。谐振子和双原子分子振动之间的联系。振动跃迁的选择规则。6. 旋转运动的量子力学描述。环中粒子的薛定谔方程。二维和三维旋转。角动量及其量化。球谐函数。双原子分子的刚性转子和旋转光谱。7. 氢原子的结构和光谱。单电子原子和离子的薛定谔方程。氢原子的能级、电子波函数和概率密度。原子轨道和量子数。自旋。8. 多电子原子。多电子波函数的轨道近似。自洽场。泡利不相容原理。构造原理和元素周期表。
摘要 我们证明了非相对论量子力学的公式可以从一个扩展的最小作用量原理中推导出来。这个原理可以看作是经典力学最小作用量原理的扩展,因为它考虑了两个假设。首先,普朗克常数定义了一个物理系统在其动力学过程中为可观测所需表现出的最小作用量。其次,沿经典轨迹存在恒定的真空涨落。我们引入了一种新方法来定义信息度量来测量由于真空涨落引起的额外可观测性,然后通过第一个假设将其转换为额外作用量。应用变分原理来最小化总作用量使我们能够恢复位置表象中的基本量子公式,包括不确定性关系和薛定谔方程。在动量表象中,可以应用同样的方法得到自由粒子的薛定谔方程,而对于具有外部势的粒子仍需要进一步研究。此外,该原理在两个方面带来了新的结果。在概念层面,我们发现真空涨落的信息度量是玻姆量子势的起源。尽管二分系统的玻姆势不可分,但底层的真空涨落是局部的。因此,玻姆势的不可分性并不能证明两个子系统之间存在非局部因果关系。在数学层面,使用更一般的相对熵定义量化真空涨落的信息度量会得到一个取决于相对熵阶数的广义薛定谔方程。扩展的最小作用原理是一种新的数学工具。它可以应用于推导其他量子形式,例如量子标量场论。
长期以来,计算的理论模型被错误地视为纯数学结构。随着量子计算机的兴起,这种观点完全改变了。这是Deutsch [1]很好地总结的:“计算机是物理对象,···,计算机可以或不能做的是仅由物理定律决定的”。换句话说,不同的物理理论导致具有不同计算能力的不同计算模型。当前,只有两项良好的力学框架,经典力学(包括麦克斯韦方程和一般相对论)和量子力学(包括量子场理论)。,因此,有两种类型的计算机,经典的计算机和量子计算机。自然而然地结合了新型的机械师,并将其用作建立新计算机模型的基础。我们将讨论基于洛伦兹量子力学的计算模型,其中动态演化是复杂的洛伦兹变换。它是在参考文献中提出的。[2]作为Bogoliubov-De Gennes方程的概括; Pauli [3]很久以前研究了类似的机制。具有独立指标的Lorentz Me-Chanics中的关键特征是,只有具有积极规范的状态在物理上才能观察到。我们引入了一些称为双曲线位(或简称Hybit)。如此建立的Lorentz计算机由量子和Hybits组成,这些计算机由一组基本的逻辑门操纵。这些大门的普遍性是严格证明的。构造量子计算机是洛伦兹计算机的特殊情况,因此我们希望洛伦兹计算机更强大。确实是这种情况,因为我们发现了一种比Grover的搜索算法更强大的Lorentz搜索算法[4]。,我们将用带有选择后的光子模拟计算机模型的物理实现,因为单个Lorentz系统进行了模拟[5]。
