二十世纪的物理学取得了巨大的进步。二十世纪上半叶的基础物理学以相对论、爱因斯坦引力理论和量子力学理论为主导。二十世纪下半叶,基本粒子物理学兴起。物理学的其他分支也取得了很大进展,但从某种意义上说,超导性的发现和理论等发展是广度上的发展,而不是深度上的发展。它们不会以任何方式影响我们对自然基本定律的理解。从事低温物理学或统计力学研究的人都不会认为这些领域的发展,无论多么重要,都会影响我们对量子力学的理解。通过这一发展,观点发生了微妙的变化。在爱因斯坦的引力理论中,空间和时间起着压倒性的主导作用。物质在空间中的运动是由空间的性质决定的。在这个引力理论中,物质定义了空间,物质在空间中的运动由空间结构决定。这是一个宏伟而壮观的观点,但尽管爱因斯坦拥有巨大的权威,大多数物理学家都不再坚持这一观点。爱因斯坦在生命的后半段试图将电磁学纳入这一图景,从而试图将电场和磁场描述为时空的属性。这被称为他对统一理论的追求。在这方面他确实从未成功过,但他不是一个轻易放弃观点的人。
摘要这些笔记的主要目标是对问题框架的精心介绍。此框架允许使用四个原理或公理的共同集对经典概率理论,热力学和量子概率进行表述。,它为计算未来事件的概率提供了一种一般的预后算法。我们的原则严格区分了可能性和外来。一个良好的可能性空间和结果的样本空间可以解决众所周知的悖论,并做出诸如“许多世界”或“许多思想”“超级流动”之类的量子解释。此外,从我们的角度来看,超级原则和系统的纠缠获得了新的含义。这个框架在希尔伯特的意义上是一种公理的概率方法。他在1900年向巴黎国际数学家国际大会提出的二十三个开放问题中的第六个问题中要求公理地对待概率。我们已将框架应用于各种问题,包括经典问题,统计力学和热力学,多个缝隙的差异,光的重新启动,干涉仪,延迟选择实验以及Hardy的Paradox。特别重点也放在C.F.vonweizséacker的作品,他早在1950年代就发展了他的理论。今天,领先的研究人员以“ Simons在量子场,重力和信息方面的合作”的名义继续他的工作。
信息论与热力学相结合的研究领域的起源可以追溯到麦克斯韦的思想实验“麦克斯韦妖”[1]。这一概念可以表述为,通过基于热涨落水平测量的反馈控制来减少系统的总熵[2][3],这似乎与热力学第二定律相矛盾[4][2][3]。关于这个问题的理论讨论在过去十几年里进展迅速[2],具体地说,已经发现将信息的概念[5][6]纳入非平衡统计力学[7][8][9]的研究结果中,可以完全准确地理解“妖”与热力学第二定律[2][5]之间的一致性。此外,对“妖”的研究实验最近也开始取得进展[2]。具体而言,“妖怪”实际上已经通过实验实现[10],这得益于测量微观热力学系统并通过反馈控制它们的实验技术的进步[2][3][10]。这样,将信息论与热力学相结合的研究形成了新的研究领域,可以称之为信息热力学[5][11][12]。信息热力学的研究不仅解决了“麦克斯韦妖怪”的问题,还揭示了更加丰富的发现[2]。例如,人们发现“妖怪”所能获取的功的上限和测量所需能量消耗的理论下限都与“信息量”定量相关[12]。本综述旨在最简洁地介绍信息热力学。本综述组织如下:后で付け足す我们只考虑经典系统[13]。
量子 Souriau 李群热力学:具有新见解和新结果的全面综述 1969 年,Jean-Marie Souriau 在几何力学框架内引入了“李群热力学”,为统计力学提供了一种新方法。F. Barbaresco 及其合作者已经证明了 Souriau 模型在信息几何和几何深度学习等各个领域的适用性。本文全面回顾了 Souriau 的辛模型向量子信息理论的扩展。在 F. Barbaresco 和 F. Guy-Balmaz 的工作基础上,他们强调了量子信息几何和李群热力学之间的强烈相似性,本综述探讨了李代数的酉表示的作用以及 Fisher 度量和 Bogoliubov-Kubo-Mori 度量之间的等价性。除了综述之外,本文还介绍了通过整合量子热力学的现代发展进一步扩展经典 Souriau 框架的新结果。具体来说,这项工作将“量子李群热力学”与共伴生轨道的几何学联系起来,利用基于凯勒结构的混合量子态几何框架。该框架包含辛形式、近复结构和黎曼度量,全面刻画了混合量子态的空间,为量子热力学的底层几何结构提供了更深入的见解。
Carlo di Castro博士在数学物理学(伯明翰,1964年)中,是名誉教授(Sapienza Roma)和Accademia Nazionale Dei Lincei的成员。 他获得了教育和文化服务的总统金牌(2003年),他获得了洪堡研究奖,以表彰他在研究与教学方面的成就(2004年)和意大利物理社会的优异成员(2015年)。 CDC曾担任IUPAP凝聚态物理委员会(1993-1999)的成员,并主持了几次有关统计力学,多体和凝结物理物理学的国际会议,并多次担任该计划和咨询委员会的成员,多次编辑了几项程序。 他曾在几所研究生和国际学校讲授,在国际上进行了120多次邀请的演讲,并由他合着了160多个科学出版物。 他的主要研究兴趣是对凝结物质和许多身体系统的集体特性的理解,其行为不能用单个粒子方案来解释,其低能量性能与非交互系统的低能性能在质量上不同。 他的主要成就仅在以下显示。 在1969年,与G. jona-lasinio的CDC率先提出了重新归一化的临界现象方法。 他们的第一本出版物出现在K. G. Wilson的著名论文之前将近两年,他也是第一批(1972年)提供了著名的Wilson-Fisher E-Expansion的现场理论RG表述。 CDC将RG方法扩展到量子玻璃和费米液体。Carlo di Castro博士在数学物理学(伯明翰,1964年)中,是名誉教授(Sapienza Roma)和Accademia Nazionale Dei Lincei的成员。他获得了教育和文化服务的总统金牌(2003年),他获得了洪堡研究奖,以表彰他在研究与教学方面的成就(2004年)和意大利物理社会的优异成员(2015年)。CDC曾担任IUPAP凝聚态物理委员会(1993-1999)的成员,并主持了几次有关统计力学,多体和凝结物理物理学的国际会议,并多次担任该计划和咨询委员会的成员,多次编辑了几项程序。他曾在几所研究生和国际学校讲授,在国际上进行了120多次邀请的演讲,并由他合着了160多个科学出版物。他的主要研究兴趣是对凝结物质和许多身体系统的集体特性的理解,其行为不能用单个粒子方案来解释,其低能量性能与非交互系统的低能性能在质量上不同。他的主要成就仅在以下显示。在1969年,与G. jona-lasinio的CDC率先提出了重新归一化的临界现象方法。他们的第一本出版物出现在K. G. Wilson的著名论文之前将近两年,他也是第一批(1972年)提供了著名的Wilson-Fisher E-Expansion的现场理论RG表述。CDC将RG方法扩展到量子玻璃和费米液体。在第一种情况下,他解决了与超氟氦的准粒子光谱相关的红外3D奇点问题。在费米的情况下,他研究了1d luttinger液体之间的交叉,以
首先,回想一下参考文献。[ 24 ] 其中 Hughston、Josza 和 Wootters 给出了给定密度矩阵背后所有可能集合的构造性特征,假设集合具有有限数量的元素。其次,Wiseman 和 Vaccaro 在参考文献中。[ 25 ] 然后通过物理可实现集合的动态激励标准论证了首选集合。第三,Goldstein、Lebowitz、Tumulka 和 Zanghi 挑选出高斯调整投影 (GAP) 测度作为热力学和统计力学环境中密度矩阵背后的首选集合 [ 26 ]。第四,Brody 和 Hughston 在几何量子力学中使用了最大熵的一种形式 [27]。HJW 定理。在技术层面上,对于我们的目的而言,最重要的结果之一是 Hughston-Josza-Wootters (HJW) 定理,该定理已在文献 [ 24 ] 中证明,现在我们对其进行总结。考虑一个有限维希尔伯特空间 H S 的系统,该系统由秩为 r 的密度矩阵 ρ 描述:ρ = P r j =1 λ j | λ j ⟩⟨ λ j | 。我们假设 dim H S := d S = r ,因为 d S > r 的情况很容易通过将 H S 限制在由 ρ 的图像定义的 r 维子空间中来处理。然后,可以通过与具有 d S 个正交向量作为列的 d × d S 矩阵 M 进行线性混合,从 L ( ρ ) 生成具有 d ≥ d S 个元素的通用集合 e ρ ∈E ( ρ )。然后,e ρ = { p k , | ψ k ⟩} 由以下公式给出:
正在进行的博士学位 Christophe Piveteau 2021 硕士 Christian Bertoni,统计力学中的信息论和重正化 2020 硕士 Paula Belzig(与科隆的 D. Gross 合作),研究稳定器 de Finetti 定理 - 在量子信息处理中的应用 2019 硕士 Dina Abdelhadi,使用部分平滑熵的量子协议界限 2019 硕士 Sami Boulebnane(与 MP Woods 合作),量子时钟和非拆除测量 2018 博士 David Sutter(与 R. Renner 合作),近似量子马尔可夫链 2018 硕士 Luca Petrovi´c,表面码矩形形状的效率 2016 硕士 Álvaro Piedrafita,基于互补性的通道自适应解码策略 2016 硕士 Raban Iten(与 D. Sutter 合作),不同量子 Renyi 之间的关系发散 2016 硕士 Axel Dahlberg,量子纠错码 2015 博士 Felipe Lacerda(巴西利亚大学访问学生),容错量子计算的经典泄漏恢复能力 2015 硕士 Stefan Huber(与 VB Scholz 合作),位置和动量的操作驱动不确定性关系 2014 硕士 Dominik Waldburger(与 D. Sutter 合作),量子极化码 2012 硕士 David Sutter(与 F. Dupuis 合作),仅使用极化码实现任何 DMC 的容量
印度理工学院,坎普尔物理学系修订了课程清单(2023-2024-II)课程没有课程名称讲师1。PHY111物理实验室Soumik Mukhopadhyay* 2。phy112经典动态Amit Agarwal*,Rohit Medwal 3。PHY113电磁概论Dipankar Chakrabarti*,Nilay Kundu 4。phy114量子物理学简介Anjan K Gupta*,Y N Mohapatra 5。phy115振荡和波浪k.p.rajeev*,satyajit banerjee 6。PHY204/PSO201量子物理Sudipta Dubey 7。Phy205M软物质Manas Khan的基本面8。phy210热物理学库西克·帕尔9。phy226b特殊相对论swagata mukherjee 10。PHY307现代光学r Vijaya 11。PHY406量子材料简介Adhip Agarwala 12。PHY412统计力学Jayanta K Bhattacharjee 13。PHY461/PHY462 M.SC. 实验室Zakir Hossain 14。 PHY552经典电动力学I Avinash Singh 15。 PHY501+ 502 M.Sc. 审查项目II M.Sc. 审查项目III TARAKNATH MANDALPHY461/PHY462 M.SC.实验室Zakir Hossain 14。PHY552经典电动力学I Avinash Singh 15。PHY501+ 502 M.Sc.审查项目II M.Sc.审查项目III TARAKNATH MANDAL
物理专业 - 90 个学分 过渡安排 必修课程 - 40 个学分 PHYS1210 高级物理 I 10 个学分 PHYS1220 高级物理 II 10 个学分 PHYS2112 经典物理 2 10 个学分 PHYS2211 现代物理 1 10 个学分 指导课程 - 完成 10 个学分 PHYS2111 经典物理 1 10 个学分 ^PHYS2160 现代光学 10 个学分 PHYS2212 现代物理 2 10 个学分 ^PHYS2240 原子与核物理 10 个学分 ^PHYS2250 经典力学与狭义相对论 10 个学分 指导课程 - 完成 40 个学分 PHYS3111 生物物理 10 个学分 PHYS3112 光子学 10 个学分 PHYS3211 量子信息科学 10 个学分 PHYS3212 纳米材料 10 个学分^PHYS3310 激光与应用 10 个单元 ^PHYS3330 工业项目与研讨会 10 个单元 ^PHYS3345 光纤技术 10 个单元 ^PHYS3350 量子、原子与分子物理学 10 个单元 ^PHYS3360 高级电磁学 10 个单元 ^PHYS3375 统计力学与传输过程 10 个单元 ^PHYS3390 固态与纳米科学 10 个单元 ^PHYS3990 物理学专业课题 10 个单元 +SCIE3500 研究综合学习 10 个单元 关键^ 课程不再提供,如果您已经完成此课程,它仍计入您的专业课程。 + 课程已添加到专业课程。
多尺度统计和量子物理 (MSP) 小组 - 有关该小组的更多信息,请访问 https://qtf.fi/research MSP 小组是芬兰量子技术卓越中心的一部分,我们正在寻找有上进心和才华的学生加入我们,参加 2024 年的暑期研究。我们为学士和硕士生提供多个项目。我们希望学生对量子物理、统计力学和热力学有所了解。了解一种或多种数值工具(如 Mathematica、MATLAB/Python)是一种优势,但不是必需的。根据学生的背景、经验和兴趣,我们可以在物理学和应用数学的不同子领域提供几种类型的项目。开放量子系统的热力学(导师 Jishad Kumar 博士)量子物理学的最新技术进步可以轻松地在实验室中实现纳米机电系统、量子点(或量子阱)、纳米热机或冰箱。当系统尺寸相当小(例如纳米或中观系统)时,将它们与周围环境隔离是不可能的。这意味着小系统(或其中的一部分)与其环境有显著的耦合。经典开放系统的正则状态仍然是吉布斯状态,因为与系统相当大的热能相比,耦合能量很容易被忽略。然而,在极低的温度下,特别是当量子效应占主导地位时,这种耦合能量是不能被忽略的。这可能会引发人们对已知热力学定律的有效性以及如何在这种情况下定义热力学量的质疑。