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World File Search System薛定谔
量子力学基础
量子力学阐明了微观领域中常见的许多惊人特征。双缝实验最能说明这些惊人特征。该实验涉及将粒子（例如电子）逐个发射到有 A 和 B 两个狭缝的板上。粒子一个接一个地到达，因此单个随机撞击会被记录在板外的检测屏幕上。然而，大量撞击在检测屏幕上的集体结果显示出交替出现的暗带和亮带的干涉图案。这种集体图案是粒子表现为来自两个狭缝的入射波的特征。同时，干涉图案是由一系列独立且独立的单个撞击形成的。一旦将探测器放置在狭缝 A 和 B 处以确定每个粒子通过的狭缝，干涉图案就不复存在了。这一奇怪特征似乎与直觉相反，在没有探测器的情况下，每个粒子会通过两个狭缝，而有探测器时，每个粒子只会通过一个狭缝 [ 3 , 4 ]。因此，似乎不可能同时观察到干涉并确定粒子通过了哪条狭缝。对此类现象以及许多其他现象的正式解释始于 1925 年，当时维尔纳·海森堡 (Werner Heisenberg) 开发了矩阵力学，几个月后，埃尔温·薛定谔 (Erwin Schrödinger) 开发了波动力学。矩阵力学和波动力学在数学上是等价的，尽管后者的数学形式为当时的物理学家所熟悉。矩阵力学将状态
利用纠缠光子的量子计量
尽管大多数物理实验都是用独立粒子进行的，但纠缠粒子的集体性质揭示了量子世界最迷人和最意想不到的方面。埃尔温·薛定谔首先指出“纠缠不是量子力学的一种特性，而是量子力学的特征”。纠缠态粒子对行为的一个奇特之处在于，尽管每个单独的粒子都表现出固有的不确定性，但纠缠对的联合实体却不会表现出这种不确定性。例如，虽然单个粒子到达的时间可能完全随机，但纠缠对必须始终同时到达。此属性为进行绝对测量提供了独特的工具。我们的目标是探索纠缠的无数含义和重要性，并利用它来开发一种新型光学测量——量子光学计量学。自发参量起源的非线性过程中产生的孪生光子之间存在独特的非经典关联。这种孪生量子之间的非经典联系不会因孪生量子之间任意大的分离而减弱，即使它们位于光锥之外。过去二十年来，孪生态已被用于进行确定性的量子实验，并产生了违反直觉的结果，这些实验包括由爱因斯坦-波多尔斯基-罗森 (EPR) 悖论引起的实验，例如贝尔不等式的各种测试 [1-12]，以及非局部色散抵消、纠缠光子诱导透明性和单色光纠缠光子光谱。这些孪生光束的出现使得人们无需借助于量子干涉仪就可以进行此类实验。
从概率幅度计算量子力学演化的复杂性
编辑：Hubert Saleur 我们研究在配备 Fubini-Study 度量的 Bloch 球面上连接任意源状态和目标状态的时间最优和时间次优量子哈密顿演化的复杂性。这项研究分多个步骤进行。首先，我们通过路径长度、测地线效率、速度效率和连接源状态和目标状态的相应动态轨迹的曲率系数来描述每个幺正薛定谔量子演化。其次，从经典的概率设置开始，在仅对系统物理有部分了解的情况下，可以使用所谓的信息几何复杂性来描述弯曲统计流形上熵运动的复杂性，然后我们过渡到确定性量子设置。在这种情况下，在提出量子演化的复杂性定义之后，我们提出了量子复杂性长度尺度的概念。具体来说，我们讨论了这两个量的物理意义，即布洛赫球面上指定从源状态到目标状态的量子力学演化的区域的可访问（即部分）和可访问（即全部）参数体积。第三，在计算了两个量子演化的复杂性测量和复杂性长度尺度之后，我们将我们的测量行为与路径长度、测地线效率、速度效率和曲率系数的行为进行比较。我们发现，一般来说，高效的量子演化比低效的演化复杂度要低。然而，我们还观察到复杂性不仅仅是长度。事实上，弯曲程度足够的长路径可以表现出比曲率系数较小的短路径更简单的行为。
单离子机械振荡器的量子增强传感
特殊量子态用于计量学，以实现低于经典行为状态 1,2 所确定的极限的灵敏度。在玻色子干涉仪中，压缩态 3、数态 4,5 和“薛定谔猫”态 5 已在各种平台上实现，并且与使用相干态的干涉仪相比，其测量精度更高 6,7 。另一种在计量学上有用的状态是两个具有最大能量差异的本征态的相等叠加；理想情况下，这种状态可以达到量子力学所允许的最大干涉灵敏度 8,9 。这里我们展示了在谐振子的情况下这些量子态的增强灵敏度。我们扩展了现有的实验技术 10，以创建高达 n = 100 的阶数状态，并在单个捕获离子的运动中生成谐振子基态和形式为 ∣ ⟩ ∣ ⟩ + n ( 0 ) 1 2 的数态的叠加，其中 n 高达 18。虽然实验不完善使我们无法达到理想的海森堡极限，但我们观察到对机械振荡器频率变化的灵敏度增强。这种灵敏度最初随 n 线性增加，在 n = 12 时达到最大值，与具有相同平均占据数的相干态的理想测量相比，我们观察到计量增强了 6.4(4) 分贝（不确定度是平均值的一个标准差）。这样的测量应该提供改进的特性
关于对角量子信道
量子信息论形成于近 30 年前，是一个自洽且多学科的研究领域，而它的起源可以追溯到 20 世纪 50 至 60 年代，当时香农信息论的基本思想得到了发展。在量子信息论中，信道及其容量的概念起着核心作用，它们衡量了信道的最终信息处理性能。有关量子信道的全面介绍，请参阅 [1]。量子信道是一种既能传输量子信息又能传输经典信息的通信信道。量子比特的状态就是量子信息的一个例子。量子信道是量子力学框架允许任意输入的最一般的输入-输出关系。从物理上讲，它们从一般开放系统的角度描述空间中的任何传输（例如通过光纤）和/或时间的演变（如量子存储器）。在数学上，它们的特征是线性、完全正映射，在薛定谔图中，以保留迹的方式作用于密度算符。对角量子信道在通信和物理中具有重要应用。有一些关于不同类型对角信道的研究，例如去极化信道[2-4，13]、转置去极化信道[5]和具有恒定 Frobenius 范数的对角信道（去极化、转置去极化、混合去极化经典和混合转置去极化经典）[6]，这些研究在
实施量子硬币计划
量子力学是研究自然界中最小事物的学科。在 1927 年的索尔维会议上，29 位杰出的物理学家齐聚一堂，讨论当今量子理论的基础。与会者包括阿尔伯特·爱因斯坦、玛丽·居里、马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔和埃尔温·薛定谔。在他们的帮助下，对量子力学的理解使我们能够开发出许多现代技术，包括 MRI 扫描仪、核能、激光、晶体管和半导体 [1]。多年后的 1980 年，利用量子力学原理进行计算的设想应运而生。Benioff [2] 通过提供图灵机的薛定谔方程描述，证明了计算机可以根据量子力学定律运行。1988 年，Yamamoto 和 Igeta 提出了量子计算机的第一个物理实现，它包括经典门的量子等价物 [3]。1991 年，Artur Ekert 发明了基于纠缠的安全通信 [4]。 1998 年，琼斯和莫斯卡在牛津大学建造了一台可运行的 2 量子比特量子计算机 [5]。这是量子算法的首次实验演示。从那时起，量子设备取得了长足的进步。2007 年，瑞士使用量子技术来保护其投票系统 [6]。在日本，2010 年，使用量子密钥加密技术保护了电视会议 [7]。中国铺设了一条 2000 公里长的光纤
![b"其中 | z \xe2\x9f\xa9 = D ( z ) | 0 \xe2\x9f\xa9 是一个与真空态 | 0 \xe2\x9f\xa9 相关的相干态，通过位移算子 D ( z ) = exp \xe2\x88\x92 za \xe2\x80\xa0 \xe2\x88\x92 \xc2\xaf za 表示 Heisenberg\xe2\x80\x93Weyl 代数 [ a , a \xe2\x80\xa0 ] = 1 [ 6 ]。我们注意到，该提议看似简单，但代价是“字母”的非正交性，即 tr ( \xcf\x81 0 \xcf\x81 1 ) \xcc\xb8 = 0，导致它们的可区分性受到限制。由于相干态不需要非线性介质来产生，因此与早期利用压缩态 [ 7 ] 且要求“硬”非线性相比，使用相干态似乎更具优势 [ 3 ]。然而，实验技术的最新进展可能会扭转这一趋势，至少在超越标准相干态变得有利的情况下。以薛定谔猫态作为正交字母表状态的候选者为例 [ 1 ]。这项研究的目的是给出一个由 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态组成的字母表候选者的例子 [ 8 ]。我们分析了与配备了克尔介质典型的多项式非线性的振荡器相关的 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 状态的二进制通信。已经针对各种量子系统研究了 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态：单模”](/simg/a\ac128cb05932b1f4f3d5abf2130821b0997b5122.webp)
b"其中 | z \xe2\x9f\xa9 = D ( z ) | 0 \xe2\x9f\xa9 是一个与真空态 | 0 \xe2\x9f\xa9 相关的相干态，通过位移算子 D ( z ) = exp \xe2\x88\x92 za \xe2\x80\xa0 \xe2\x88\x92 \xc2\xaf za 表示 Heisenberg\xe2\x80\x93Weyl 代数 [ a , a \xe2\x80\xa0 ] = 1 [ 6 ]。我们注意到，该提议看似简单，但代价是“字母”的非正交性，即 tr ( \xcf\x81 0 \xcf\x81 1 ) \xcc\xb8 = 0，导致它们的可区分性受到限制。由于相干态不需要非线性介质来产生，因此与早期利用压缩态 [ 7 ] 且要求“硬”非线性相比，使用相干态似乎更具优势 [ 3 ]。然而，实验技术的最新进展可能会扭转这一趋势，至少在超越标准相干态变得有利的情况下。以薛定谔猫态作为正交字母表状态的候选者为例 [ 1 ]。这项研究的目的是给出一个由 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态组成的字母表候选者的例子 [ 8 ]。我们分析了与配备了克尔介质典型的多项式非线性的振荡器相关的 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 状态的二进制通信。已经针对各种量子系统研究了 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态：单模”
b"其中 | z \xe2\x9f\xa9 = D ( z ) | 0 \xe2\x9f\xa9 是一个与真空态 | 0 \xe2\x9f\xa9 相关的相干态，通过位移算子 D ( z ) = exp \xe2\x88\x92 za \xe2\x80\xa0 \xe2\x88\x92 \xc2\xaf za 表示 Heisenberg\xe2\x80\x93Weyl 代数 [ a , a \xe2\x80\xa0 ] = 1 [ 6 ]。我们注意到，该提议看似简单，但代价是“字母”的非正交性，即 tr ( \xcf\x81 0 \xcf\x81 1 ) \xcc\xb8 = 0，导致它们的可区分性受到限制。由于相干态不需要非线性介质来产生，因此与早期利用压缩态 [ 7 ] 且要求“硬”非线性相比，使用相干态似乎更具优势 [ 3 ]。然而，实验技术的最新进展可能会扭转这一趋势，至少在超越标准相干态变得有利的情况下。以薛定谔猫态作为正交字母表状态的候选者为例 [ 1 ]。这项研究的目的是给出一个由 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态组成的字母表候选者的例子 [ 8 ]。我们分析了与配备了克尔介质典型的多项式非线性的振荡器相关的 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 状态的二进制通信。已经针对各种量子系统研究了 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态：单模”
简历
荣誉与奖学金 2018 NVIDIA – 硬件资助 2017 波茨坦大学 – 电子学习奖 2017 埃尔温·薛定谔研究所，维也纳 – 旅行资助 2017 德国学术交流中心 (DAAD) – 旅行资助 2016-2017 波茨坦研究生院/BMBF – “高级教学专业人员”研究员 2016 NVIDIA – 硬件资助 2015 基于认知的音乐信息学研究 (CogMIR) – 最佳演示奖 2015 突出显示音频和音乐研究马拉松 (HAMR)，康奈尔大学 – 最佳代码奖 2014-2015 德国学术交流中心 (DAAD) – 博士后奖学金 2012 Gesellschaft f¨ur Informatik eV – 最佳论文奖提名 2012 奥托冯格里克大学 – 最佳论文奖 2012格里克大学 – 最佳论文奖 2011 年新型凝视控制应用国际会议 – 最佳论文奖 2010 年国际音乐信息检索协会 (ISMIR) – 学生旅行补助金 2007-2010 年德国国家学术基金会 – 研究生奖学金 2006 年奥托冯格里克大学计算机科学学院 – 最佳研究生奖 2001-2005 年德国国家学术基金会 – 奖学金 1998-2000 年萨克森-安哈尔特州 – 继续音乐教育奖学金
理解不确定性的行为就是意识
本文是一篇开放获取文章，根据知识共享署名 (CC BY) 许可条款和条件分发（https//creativecommons.org/licenses/by/4.0 /） 收到日期：2022 年 12 月 2 日；接受日期：2023 年 2 月 23 日；在线日期：2023 年 6 月 8 日 摘要 我们将预知情感（由保存倾向状态的信息组成）定义为主观意向性的非语境性、基本构成要素。我们采用心理动力学方法来处理意向性。在有生命的热力学中，意图展开为行动，通过负熵作用减少主观不确定性。它们是行动中的意图，在与各种受调控的基因组具有复杂蛋白质相互作用的物种中具有意义。特别是，由主观功能引入的生物学目的方面的意向性展开可以令人满意地解释主观意向性。表演的潜在经验为从主观功能理解预知情感的意义铺平了道路。因此，大脑的主观意向性作为行动的根本经验，嵌入在“隐藏”热力学能量的负熵“意识代码”中。它是大脑意识在宏观尺度上统一运作时负熵衍生的量子势能。而在中观尺度上，薛定谔过程为负熵行动创造了边界条件，以指导意向行动。
在相空间中设计任意汉密尔顿量
简介。— 生成非经典玻色子态 [1 – 3]，例如压缩光、福克态和薛定谔猫态，不仅对量子力学的基础研究很重要，而且对量子技术的应用也很重要 [2,4 – 6]。例如，相空间中具有离散平移或旋转对称性的玻色子态 [7 – 14] 已被提议用于编码量子信息 [15 – 20]，为硬件高效的量子纠错铺平了道路 [21 – 24]。可以通过例如交错的选择性数字相关任意相位 (SNAP) 和位移门 [25 – 27] 来制备和稳定玻色子代码态以防止耗散。最近的一系列研究 [28 – 31] 指出了一种基于汉密尔顿工程的替代被动控制方法，该方法可用于促进容错操作，例如通过抑制相位翻转错误 [28]、动态抑制与环境的耦合 [30] 以及加速代码字的状态准备 [31] 。汉密尔顿工程的另一个感兴趣领域是拓扑。由于相空间的非交换性质，在封闭的相空间环上移动的量子粒子获得类似于磁场中粒子的 Aharonov-Bohm 相的几何相。因此，相空间中的带隙格子汉密尔顿可以支持非平凡的陈数 [16,32 – 40] 。这是一个很有吸引力的特性，因为在具有物理边界的系统中，它将导致拓扑稳健的边缘传输。虽然已经展示了如何生成