非平衡系统中的非互易过程正引起整个科学研究领域(从社会学到化学、材料科学和纳米技术)日益增长的兴趣,包括最近的一项研究,即非互易相互作用可能在生命起源(即物质到生命的转变)中发挥了关键作用。最近,一种新型光子纳米光机械超材料结构被证明表现出由光的非互易力驱动的向时间晶体状态的转变。这种晶体是一种新的活性物质形式,活性物质被定义为由非平衡成分组成的物质,它们将能量源转化为功,例如以运动的形式。这种形式的时间晶体活性物质打破了时间平移对称性、遍历性和
摘要 统计力学提供了一个框架,用于描述大型复杂多体系统的物理特性,仅使用几个宏观参数来确定系统的状态。对于孤立的量子多体系统,这种描述是通过本征态热化假设 (ETH) 实现的,该假设将热化、遍历性和量子混沌行为联系起来。然而,在强无序相互作用多体系统的动力学中,通过数值和实验发现的稳健多体局部化 (MBL) 机制,在有限的系统尺寸和演化时间下没有观察到热化趋势。虽然 MBL 机制的现象学已经确立,但核心问题仍未得到解答:在什么条件下 MBL 机制会产生 MBL 相,其中即使在无限系统尺寸和演化时间的渐近极限下也不会发生热化?本综述重点介绍了最近的数值研究,旨在阐明 MBL 相的状态,并确定了有关 MBL 相的关键未决问题。
我们研究了与动态自旋 1 2 链耦合的 1D Z 2 格子规范理论的量子多体疤痕中的介子激发(粒子-反粒子束缚态),该链作为物质场。通过引入物理希尔伯特空间的弦表示,我们将疤痕态 j Ψ n;li 表示为所有具有相同弦数 n 和总长度 l 的弦基的叠加。对于小 l 疤痕态 j Ψ n;li,物质场的规范不变自旋交换关联函数随着距离的增加呈指数衰减,表明存在稳定的介子。然而,对于大的 l ,关联函数呈现幂律衰减,表示非介子激发的出现。此外,我们表明这种介子-非介子交叉可以通过淬灭动力学检测到,分别从两个低纠缠初始态开始,这在量子模拟器中是实验可行的。我们的研究结果扩展了格点规范理论中量子多体疤痕的物理学,并揭示了非介子态也可以表现出遍历性破坏。
加扰是存储在局部自由度中的信息扩散到量子系统的多体自由度的过程,从而无法被局部探测器访问,并且显然会丢失。加扰和纠缠可以调和看似不相关的行为,包括孤立量子系统的热化和黑洞中的信息丢失。在这里,我们证明保真非时序相关器 (FOTOC) 可以阐明加扰、纠缠、遍历性和量子混沌(蝴蝶效应)之间的联系。我们为典型的 Dicke 模型计算了 FOTOC,并表明它们可以测量子系统 Rényi 熵并提供有关量子热化的信息。此外,我们说明了为什么 FOTOC 可以在没有有限尺寸效应的混沌系统中实现量子和经典 Lyapunov 指数之间的简单关系。我们的研究结果为实验性使用 FOTOC 探索加扰、量子信息处理的界限以及可控量子系统中黑洞类似物的研究开辟了道路。
哈佛大学的 Lukin 团队(Bernien 等人)利用里德堡原子阵列 4 实现了一个 51 量子比特的量子模拟器,避免了这些问题。利用里德堡原子的长寿命和强相互作用,以及巧妙的捕获技巧,他们能够创建一个模拟 Ising 型量子自旋模型的量子材料系统。他们观察到有序态的不同相,这些相破坏了各种离散对称性。此外,尽管这个系统不可积,但他们观察到似乎是非遍历的奇异多体动力学。这暗示了量子多体疤痕的观察。在他们的论文发表后,利兹大学的 Turner 等人发表了一篇理论论文,使用与 Lukin 团队所做的实验工作相同的系统,但使用 L = 32 作为系统大小。他们进一步将实验观察结果解释为由于光谱中的特殊本征态导致的弱遍历性破坏的结果。这类似于混沌非相互作用系统中的量子伤痕。5
我们介绍导航开发环境2,这是一种基于上游学习导航研究的低成本模型全堆栈导航系统。系统有两个部分:1)用于几何导航的板载轻量级软件堆栈,包括SLAM,遍历性分析和长马路径计划。2)基于Unity的可自定义仿真环境,具有与现实世界平台相同的传感器和运动模型,照片真实的渲染和自动数据注释。我们的导航算法仅依赖于单个低成本LIDAR-IMU模块和板载计算机。这可以在流行平台上部署,而没有额外的费用或外部校准工作,例如Unitree GO2。在实验中,我们显示了其本地化,避免碰撞和计划在各种环境中的规划。我们还显示了系统在自定义环境中的微调3D对象检测和语言导航中的用法。指南和教程是为系统在流行平台上的设置提供的,并与上游模块集成。
本论文探讨了本征态热化假说 (ETH),这是理解孤立量子系统中热行为出现的基石概念。这项工作首先通过遍历性建立经典热化的基础,其中系统会随时间探索所有可访问的微观状态。这个类比为理解 ETH 如何将这个概念转化为量子领域奠定了基础。按照 Mark Srednicki 概述的方法,论文深入研究了 ETH 的核心公式。然后,通过分析波函数、可观测量和它适用的系统类型的限制,研究了对 ETH 的限制。介绍了随机矩阵理论 (RMT) 的讨论,探讨了它与 ETH 的联系及其在通过 Wigner-Dyson 分布理解混沌量子系统中能谱的统计特性方面的作用。此外,论文还探讨了 Berry 猜想,该猜想揭示了大型量子系统中本征态的混沌性质,进一步支持了 ETH 的基本原理。最后,讨论了支持 ETH 有效性的实验,特别是冷原子气体实验。通过回顾 ETH、其理论基础以及其与 RMT 和 Berry 猜想等相关概念的联系,本论文为寻求了解孤立量子系统中热行为出现的学生提供了宝贵的资源。
摘要 - 基于学习的方法已经实现了四足动力的强大性能。然而,一些挑战阻止了四足动物学习需要与环境和人类互动的有用室内技能:缺乏操纵的最终效果,仅使用模拟数据使用有限的语义介绍,以及在室内环境中的较低的遍历性和可及性。我们提出了一个在室内环境中进行四足动物移动操作的系统。它使用前式握把进行对象操纵,这是一种低级控制器,在模拟中培训了以egile的深度进行训练,以攀登和全身倾斜等敏捷技能,以及预先训练的视觉语言模型(VLMS),并具有第三人称Fisheye和Egentric RGB摄像头,以探索fishereye和Egincentric RGB摄像头,以进行儿子理解和指挥生成。我们在两个看不见的环境中评估了我们的系统,而没有任何现实数据收集或培训。我们的系统可以零射对这些环境并完成任务,例如遵循用户的命令在攀登女王大小的床上,成功率为60%。
摘要 - 复杂的3-D方案中的导航需要适当的环境表示,以了解现场的理解和轨迹生成。我们提出了一个高度效率和可扩展的全球导航框架,基于对环境的层析成像理解,以导航多层结构中的地面机器人。我们的AP-PRACH使用点云图生成断层图,以将几何结构编码为地面和天花板高程。然后,考虑到机器人的运动能力,它评估了场景遍历性。通过平行计算来加速绘制构造和场景评估。与直接在3D空间中的计划相比,我们的方法进一步减轻了轨迹产生的复杂性。它通过搜索多个断层切片并分别调整机器人高度以避免悬垂来生成3-D传播。我们在各种模拟方案中评估了我们的框架 - iOS,并在四足动物的机器人上进一步在现实世界中对其进行了测试。我们的方法将场景评估时间减少了三个数量级,并将路径计划速度提高了三倍,与现有方法相比,在各种复杂的3-D环境中表明了高度有效的全球导航。
摘要:尽管数学文献中关于量子混沌的大量研究都集中在量子遍历性和疤痕等现象上,但在严格层面上,人们对形态更复杂的特征函数的存在知之甚少。物理学文献推测,动力学介于某些状态之间的量子系统(例如,在 Anderson 局部特征函数和非局部特征函数之间的过渡中,或在经典动力学介于可积性和混沌之间的系统中)的特征函数具有多重分形、自相似结构。迄今为止,在量子混沌的背景下,尚未获得关于此类系统的严格数学结果。我们在此首次严格证明,对于一类被广泛研究的中间量子系统,存在多重分形特征函数。具体来说,我们推导出半经典极限下与算术 ˘ Seba 台球的特征函数相关的 Renyi 熵的解析公式,因为相关特征值趋向于无穷大。我们还证明了更一般的非算术台球基态的多重分形性,并通过与 Epstein zeta 函数的函数方程建立联系,表明该状态下的分形指数满足与物理学文献中预测的对称关系类似的对称关系。