玻色子代码允许在单个组件设备中对逻辑量子位进行编码,利用谐振子的无限大希尔伯特空间。特别是,最近已证明 Gottesman-Kitaev-Preskill 代码的可校正性远远超过同一系统中最佳被动编码的盈亏平衡点。目前针对该系统的量子误差校正 (QEC) 方法基于使用反馈的协议,但响应仅基于最新的测量结果。在我们的工作中,我们使用最近提出的反馈-GRAPE(带反馈的梯度上升脉冲工程)方法来训练循环神经网络,该网络提供基于记忆的 QEC 方案,以非马尔可夫方式响应之前测量结果的完整历史,优化所有后续的单一操作。这种方法明显优于当前策略,并为更强大的基于测量的 QEC 协议铺平了道路。
随着量子技术的出现,信息技术的发展已到达一个关键点,有望实现无与伦比的计算能力和解决问题的能力。基于离散变量和连续变量的量子计算有望有效解决计算上难以解决的问题。离散变量量子计算依赖于有限维希尔伯特空间中编码的量子,而连续变量量子计算则利用谐振子的无限维希尔伯特空间。这两种范式在实现通用性和容错性方面都面临挑战,因此需要探索非高斯性和魔法等资源理论。本论文研究了离散和连续变量系统的量子计算资源,并有助于加深我们对实现不同架构中量子计算潜力所必需的资源的理解。我们研究这些资源理论之间的相互作用,提出新的量词并建立离散和连续变量量子计算之间的联系。
UNIT-IV 近似方法非简并和简并能级的时间无关微扰理论 - 应用于谐振子基态和氢的斯塔克效应。 参考文献: 1. 量子力学导论,David J. Griffiths,Pearson(2005)。 2. 量子力学,G. Aruldhas,PHI,印度。 3. 量子力学:概念与应用,N. Zettili,Wiley 4.量子力学,LI Schiff,Tata Mcgraw Hill Education Private Limited Tata Mcgraw Hill Education Private Limited(2010)。 5. 现代量子力学,J. J Sakurai,Pearson(1994)。 6. 量子力学:理论与应用,A. Ghatak,Macmillan India Limited(2004)。 7. 量子力学:导论,Walter Greiner 编,Springer (India) Pvt. Ltd. (2008) 8. 量子物理学:原子、分子、固体、原子核及实践,Robert Resnick 和 Robert Eisberg 编,Wiley India Pvt Ltd (2006)。
10 月 11 日,路易斯安那州立大学 CEE 举办了 Timoshenko 力学讲座系列中的一场杰出研讨会,圣母大学的 Ahsan Kareem 教授担任主讲嘉宾。在他的演讲《探索湍流、噪声、阻尼和相关性对动态系统的影响:谐振子视角》中,Kareem 教授讨论了湍流、阻尼、噪声和系统相关性在管理机械、电气、空气动力学和流体动力学系统动态方面的关键作用。他基于对自然灾害对土木工程结构影响的广泛研究,提出了世界一流的见解,并与研究生和教师分享,丰富了他们对工程应用中动态系统管理的理解。Kareem 教授是一位知名专家,也是多个著名工程学院的成员,他因其在该领域的贡献而获得了无数荣誉,包括美国国家工程院院士、美国土木工程师学会詹姆斯·克罗斯奖章和美国土木工程师学会内森·M·纽马克奖章。
量子态控制对于量子信息处理和通过量子网络传输量子信息至关重要。在本文中,我们研究如何通过设计描述系统内部几何形状或配置的时间相关物理参数来控制多体量子系统的时间演化。一个有趣的经典类比是,一只坠落的猫可以重新调整自己的方向,以便它四脚着地,最大限度地减少对身体的伤害[1-4]。这种经典现象的可控性与这样一个事实有关:猫不是刚体[5],但可以改变身体的形状和身体各部分的相对方向,使它能够在不违反角动量守恒定律的情况下旋转。在量子领域,自主控制问题可能变得更加复杂,因为量子变形体并不是一个经过充分研究的、能够轻易表现出量子控制特性的平台。为了说明我们的方法,我们考虑一个由耦合谐振子链组成的量子系统,我们将使用它来展示在给定的控制运行时间内通过改变耦合和频率来实现量子猫态的传输和重新定位。
图 1 (A) 来自参考文献 [23] 的同心 transmon 量子比特设计及其等效电路图(插图)。两个超导岛(绿色和蓝色)由一个小的约瑟夫森结桥(橙色)分流。使用共面波导谐振器(红色)读出量子比特状态。该读出谐振器电感耦合到信号线(黑色)。(B)transmon 量子比特的状态由约瑟夫森结的正弦电位(黑色实线)决定。在相位基(Δφ)中求解,特征能量(实线)可以用谐振子(虚线,相应颜色)来近似,其简并性通过结上的电容充电能量的一阶校正来消除[24 – 26]。(C)布洛赫球面图。基态 j 0 i 和第一个激发态 j 1 i 用于定义量子比特的逻辑状态 j ψ i ,它是 j 0 i 和 j 1 i 的线性组合,具有各自的复振幅 α 和 β 。j ψ i 可以通过电压脉冲和门控操作进行操纵,并通过投影到指定的测量基础上进行读出
第一单元:现代物理学。 1.1.迈克尔逊-莫雷实验、狭义相对论、时间膨胀、长度收缩、洛伦兹变换、速度总和、相对论质量、质量和能量。 1.2.光电效应、光的量子理论、X射线、康普顿效应、电子对产生。 1.3.德布罗意波、粒子衍射、不确定性原理、波粒二象性。 1.4.原子模型、阿尔法粒子散射、卢瑟福散射公式、电子轨道、原子光谱、玻尔原子、对应原理。 1.5.波动方程,薛定谔方程,应用:盒子中的粒子,谐振子。 1.6.氢原子的薛定谔方程、量子数、选择规则。 1.7.中子,稳定原子核,结合能,液滴模型,层模型。 1.8.放射性、放射性系列、衰变、阿尔法、贝塔和伽马。第 2 单元:量子。 2.2 狄拉克代数和符号。 2.2 量子力学。 2.3 量子计算。 2.4 量子通信。
在这项工作中,我们基于傅里叶分析开发了一种高效的函数和微分算子表示。利用这种表示,我们创建了一种变分混合量子算法,用于求解静态、薛定谔型、哈密顿偏微分方程 (PDE),使用空间高效的变分电路,包括问题的对称性以及全局和基于梯度的优化器。我们使用该算法通过计算三个 PDE(即一维量子谐振子和 transmon 和 flux 量子比特)中的基态来对表示技术的性能进行基准测试,研究它们在理想和近期量子计算机中的表现。利用这里开发的傅里叶方法,我们仅使用三到四个量子比特就获得了 10-4 –10-5 阶的低保真度,证明了量子计算机中信息的高度压缩。实际保真度受到实际计算机中成本函数评估的噪声和误差的限制,但也可以通过错误缓解技术来提高。
胶体系统实验控制的最新进展推动了中尺度热力学装置生产的革命。功能性“教科书”发动机,如斯特林循环和卡诺循环,已在远离平衡的胶体系统中生产出来。同时,此类装置的设计和分析也取得了重大的理论进展。在这里,我们使用热力学几何方法来表征与时变热浴接触的参数谐振子的最佳有限时间非平衡循环操作,特别关注布朗卡诺循环。我们推导出最佳参数化的卡诺循环以及另外两个新循环,并将它们耗散的能量、效率和稳态功率产生相互比较,并与之前测试过的卡诺循环实验方案进行比较。我们证明了,与之前实验测试的方案相比,我们的一款发动机的耗散能量提高了 20%,在其他条件下提高了 ∼ 50%,而我们的最终发动机比我们考虑过的其他发动机更高效、更强大。我们的结果为通过实验实现最佳中尺度热机提供了手段。
机械振荡器是日益多样化的精密传感应用中必不可少的组件,包括引力波探测 ( 1 )、原子力显微镜 ( 2 )、腔光力学 ( 3 ) 和弱电场测量 ( 4 )。从量子力学的角度来看,任何谐振子都可以用一对非交换可观测量来描述;对于机械振荡器,这些可观测量通常是位置和动量。这些可观测量的测量精度受到不可避免的量子涨落的限制,即使振荡器处于基态,这些涨落也会出现。使用“压缩”方法,可以操纵这些零点涨落,同时根据海森堡不确定性关系保留它们的乘积。这种压缩可以提高一个可观测量的测量精度,但代价是另一个可观测量的波动增加(5)。尽管已经在各种物理系统中创建了压缩态,包括电磁场(6)、自旋系统(7)、微机械振荡器(8-10)和单个捕获离子的运动模式(11、12),但利用压缩来增强计量一直具有挑战性。特别是,在检测过程中添加的噪声会限制计量增强,除非它小于压缩噪声。可以通过增加要测量的信号幅度来克服低噪声检测的要求。在光学干涉测量 ( 13 ) 和自旋系统 ( 14 ) 中,已经证明压缩相互作用的逆转可以放大