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超冷费米子的二维厄米趋肤效应
该模型的厄米性保证了具有实特征值的能量守恒，但当量子系统与其环境交换粒子和能量时，该模型的厄米性就会失效。这种开放的量子系统可以用非厄米哈密顿量有效地描述，为量子信息处理、弯曲空间、非平凡拓扑相甚至黑洞提供了重要的见解。然而，许多关于非厄米量子动力学的问题仍未得到解答，尤其是在高维空间中。
马约拉纳费米子的认证量子测量
我们提出了一个量子自测试协议来认证涉及马约拉纳费米子模式的费米子宇称测量。我们表明，观察到一组理想测量统计数据意味着实施的马约拉纳费米子宇称算子的反交换性，这是马约拉纳检测的必要先决条件。我们的协议对实验误差具有鲁棒性。我们获得了与误差呈线性关系的状态和测量算子的保真度下限。我们建议根据语境见证 W 来分析实验结果，对于任何经典数据概率模型，它都满足 ⟨ W ⟩≤ 3。不等式的违反证明了量子语境性，与最大理想值 ⟨ W ⟩ = 5 的接近程度表示对马约拉纳费米子检测的置信度。
具有全局费米子对称性的砖墙量子电路
量子信息和量子多体物理学的一个特别有趣的接口是研究量子电路，它代表量子粒子或材料物理学中系统的（幺正）时间演化。这些电路最基本的形式是“砖墙”电路，其属性由代表墙上一块砖的 2 量子比特门的选择决定。这种类型的研究通常选择两种极端选择之一：要么假设随机选择 2 量子比特幺正（[ 1 ] 及其参考文献），要么相反，选择一个结构化的 2 量子比特门，从而对幺正砖墙 (UBW) 电路进行一定程度的分析控制。事实上，如果将 2 量子比特门选为满足杨-巴克斯特恒等式的所谓 R 矩阵，则可以安排相应的 UBW 电路，使其作为算子与大量守恒电荷进行交换。请参阅 [ 2 – 4 ]，其中提出并分析了此过程；[ 5 – 7 ]，其中研究了此类电路以及与“可积 trotterization”相关的一系列物理现象。参考文献 [ 8 ] 特别将这些想法应用于 XXX 可积自旋 1/2 海森堡磁体的 R 矩阵，并分析了其守恒电荷，包括解析分析和量子计算硬件上的实现。我们指出了利用类似概念的其他实验 [ 9 , 10 ]。
费米实验室物理咨询委员会报告 2024 年 1 月
PAC 以新的成员组成召开会议，13 名成员中，有 5 名来自之前的组成。会议原本打算面对面进行，但最终以混合模式进行。这并没有妨碍会议进程。会议开始时，PAC 听取了实验室主任 Lia Merminga 和 LBNC 主席 Niki Saoulidou 的报告。PAC 很高兴听到实验室在科学计划各方面取得的显著进展，并祝贺理事会取得的成就。PAC 还祝贺实验室向 P5 提交了一份令人信服的国家计划案例；P5 的最终报告与这些陈述非常吻合。PAC 期待在未来的会议上看到费米实验室的实施计划。会议的其余部分专门用于报告加速器 (AD) 和粒子物理 (PPD) 理事会以及下文详述的选定项目和实验的活动状态。
有限温度费米电荷和圆锥形空间中的电流密度
粒子宇宙学的巨大成功是与当前宇宙微波背景（CMB）温度t¼2的大爆炸宇宙学的一致性。7 k，测量值ωb，标准模型（SM）中三个光中微子的存在，以及测得的氦4（4 He）和氘（d）的原始量。这些元素的形成对物理敏感，温度范围为100 keV至〜10 meV，有时从几秒钟到宇宙寿命的几分钟。原始4和D的测量达到了精度百分比，因此我们能够询问有关该时代宇宙特性并获得定量答案的问题。这样一个问题涉及宇宙“黑暗辐射”的性质。现在是通过大爆炸核合成（BBN）和CMB建立的，即早期宇宙能量密度的相当一部分是黑暗辐射的形式。SM将这种辐射解释为SM中微子，它与光子浴中的热接触直至几MeV接近温度。有重要的理由来测试这种解释。例如，在早期与SM的热接触中的其他（近）无质量状态可能会增加此深色辐射。在Lambda冷暗物质中，BBN，CMB和BARYON声学振荡（BAO）的当前95％约束。4（BBN），△n eff≲0。33（CMBþBAO用于λCDMþNEFF），
hamming图上的自由费米斯的多部分信息
量子信息是一个引人入胜的主题，具有彻底改变我们对宇宙的理解的能力，并且已将其作为一种工具来理解在各种不同环境中的相对论现象，例如加速度和黑洞（称为异常和霍金效应）[1,2]。量子纠缠已被用作增强重力波检测器灵敏度的方法。参考文献[3,4]研究了通过收集相互量子相关性并讨论每个光束在干涉仪中传播的方式的差异来消除过滤腔的可行性。参考[5]提出了一种基于量子纠缠的重力波检测的量子速度计测量方案的新实现。除此之外，一些论文原则上研究了受重力波影响的量子特性，包括量子烙印[6]，量子时间扩张[7]，纠缠收集[8]，激发/对单个原子的兴奋/去敏化[9,10]等。在[11]中还研究了重力场对量子纠缠的影响。，但大多数研究都集中在两体纠缠上。在本文中，我们将研究重力波对量子多体态的影响，并讨论实验检测对压力波的可行性。
扩展的费米 - 哈伯德模型中的拓扑条纹状态
相互作用诱导的拓扑系统吸引了对其异国情调的概述，而不是拓扑绝缘子的单粒子图片。尤其是，强相关和有限掺杂之间的相互作用会导致破坏翻译对称性的非均匀溶液。在这项工作中，我们报告了在相互作用引起的Chern绝缘子中的拓扑条纹状态的外观。与非血管学系统中的类似条纹相反，在这里，我们观察到手性边缘状态在域壁顶上的外观。此外，我们通过分析抽水方案中量化的域的量化电荷来表征它们的拓扑性质。最后，我们专注于与观察到光学晶格中超电原子的最先进的量子模拟器相关的方面。特别是，我们提出了一种绝热状态制备方案和系统在实际空间中拓扑的检测方案。
利用库珀对分离器进行费米子量子计算
多年来，量子比特已成为量子计算事实上的基础，其宿主平台多种多样：超导电路 [ 2 ， 3 ] ::::: [2,3]、捕获离子 [ 4 ， 5 ] 和量子点 [ 6 ] 等等。最近的研究使用基于量子比特的量子计算机来模拟费米子系统 [ 7 – 9 ]。然而，从量子比特到局部费米子模（LFM）的映射效率低下，因为它会给计算带来额外的开销 [ 10 ， 11 ]。例如，从 n 个量子比特到费米子的映射需要通过 Jordan-Wigner 变换进行 O ( n ) 次额外运算 [ 12 ]，通过 Bravyi-Kitaev 变换进行 O (log n ) 次额外运算 [ 1 ]。避免量子比特到 LFM 映射中的开销的另一种方法是使用已经使用局部费米子模式运行的量子计算机 [ 1 ]。此外，局部费米子模式的优势不仅限于费米子系统的模拟 :::::::: 费米子 :::::::: 系统
多体费米子系统的量子参数估计及其在霍尔效应中的应用
我们根据一个参数计算纯态下通用多体费米子系统的量子费歇尔信息。我们讨论了参数印在基态、状态系数或两者中的情况。在系数的参数依赖性来自哈密顿量演化的情况下，我们推导出一个特别简单的量子费歇尔信息表达式。我们将我们的发现应用于量子霍尔效应，并评估与有效哈密顿量基态系统磁场最佳测量相关的量子费歇尔信息。泡利原理强制占据高动量电子态导致灵敏度的“超海森堡”缩放，其幂律取决于传感器的几何形状。
观察费米金哈伯德模型中的抗磁相变
排斥性费米克哈伯德模型（FHM）对于我们对强相关材料中电子行为的理解至关重要。在半纤维上，其基态的特征是抗铁磁相，它让人联想到高温丘脑超导体中的母体状态。将掺杂剂引入抗磁铁中，费米子哈伯德（FH）系统被认为会产生各种异国情调的量子阶段，包括条纹顺序，伪模和D-Wave超导性。然而，尽管在FHM的量子模拟中取得了显着进步，但在大规模量子模拟器中实现了低温抗铁磁相变的效果仍然难以捉摸。在这次演讲中，我将在三个维度上介绍低温排斥FH系统的最新进展，其中包括大约800,000个位点的均匀光学晶格中的锂6原子。使用旋转敏感的bragg衍射，我们测量系统的自旋结构因子（SSF）。我们通过调整相互作用强度，温度和掺杂浓度来观察SSF中的分歧，以在相变的各自临界值中，这与Heisenberg普遍性类别中的幂律相一致。我们的结果成功证明了FHM中的抗铁磁相变，为探索FHM的低温相图铺平了道路。