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World File Search System量子场论
基于场论的相对论量子信息
1. 简介 量子信息论 (QIT) 是经典信息论的量子扩展。它为量子计算、量子通信、量子计量等领域发现了新的强大的信息资源。尽管量子信息技术的应用领域很广，但我们对 QIT 的理解远远落后于完全发展的自然量子理论，即量子场论 (QFT)。QFT 已在从粒子核物理到原子、光学和凝聚态物理、从夸克和核子到黑洞和早期宇宙等所有物理科学领域证明了其有效性和价值。到目前为止，量子信息论主要是在非相对论量子力学的背景下发展起来的，而非相对论量子力学只是成熟 QFT 的一小部分。当需要考虑局部性、因果关系和时空协方差等基本相对论效应时，它显然是不够的。认识到这些相对论效应的重要性，并寻求理解它们在量子信息中发挥的重要作用，开创了相对论量子信息（RQI）这一新兴领域[2]。
利用混合张量网络进行量子模拟
张量网络理论和量子模拟分别是理解量子多体物理的关键经典和量子计算方法。在这里，我们介绍了混合张量网络的框架，其构建块由可测量子态和经典可收缩张量组成，继承了两者在有效表示多体波函数方面的独特特性。以混合树张量网络为例，我们展示了使用比目标系统小得多的量子计算机进行高效量子模拟。我们对我们的方法进行了数值基准测试，该方法用于查找最多 8 × 8 和 9 × 8 量子比特的一维和二维自旋系统的基态，其中操作分别仅作用于 8 + 1 和 9 + 1 个量子比特。我们的方法为使用中型量子计算机模拟大型实际问题提供了启示，在化学、量子多体物理、量子场论和量子引力思想实验中具有潜在的应用。
真实还是不真实，这是个问题……
摘要。我回忆了与约翰·贝尔关于量子力学中现实的讨论。我想向读者介绍贝尔对现实的看法，这对他来说是一个自然的科学家立场。贝尔强烈反对“量子跳跃”，并坚持在量子力学的表述上要清晰，他以严肃和机智的方式宣布“禁言”——两者都是典型的贝尔特征——成为了传奇。我将总结贝尔型实验和大自然的反应，并讨论贝尔的工作对所考虑的物理量、真实实体和非局域性概念的影响。随后，我还解释了一种对量子态含义的完全不同的看法，即信息理论方法，重点关注布鲁克纳和泽林格的工作。最后，我想扩大现实讨论的范围，并将其与“虚拟性”概念进行对比，与量子场论中出现的虚拟粒子的含义进行对比。我将用自己的一些想法来结束这篇论文，这篇论文更像是一篇历史文章而不是一篇哲学文章。
量子工程理学硕士
量子工程是一门基于量子力学和场论的科学原理设计和实施系统、过程和设备的学科。量子工程师通常在量子计算、量子传感、量子设备和量子通信等子领域工作。量子信息学涉及使用量子原理表示数据，通常包含量子计算和通信的混合。量子计算包括量子计算机架构以及量子计算机算法和软件的设计和开发。量子传感涉及使用量子原理设计和实施与环境交互的传感器、换能器和指示器。量子通信包括使用量子原理设计通信协议以及高效可靠的数据传输和接收。量子设备涉及至少部分基于量子力学或量子场论公理运行的系统组件的设计。量子工程师还可能参与将量子技术应用于其他领域，例如电力系统、数据科学和网络安全。SMU 量子工程课程满足全日制和非全日制学生的需求。
宇宙膨胀的量子模拟
摘要：本文将 Jordan-Lee-Preskill 算法（一种模拟平直空间量子场论的算法）推广到 3+1 维膨胀时空。推广后的算法包含编码处理、初态准备、膨胀过程和后期宇宙可观测量的量子测量。该算法有助于获得宇宙非高斯性的预测，可作为量子器件的有用基准问题，并检验膨胀微扰理论中关于相互作用真空的假设。我们的工作内容还包括对宇宙微扰理论的格子正则化的详细讨论、对 in-in 形式主义的详细讨论、对使用可能适用于 dS 和 AdS 时空的 HKLL 类型公式进行编码的讨论、对边界曲率微扰的讨论、对时间相关汉密尔顿量的三方 Trotter 模拟算法的描述、用于模拟无间隙理论的基态投影算法、对量子扩展的 Church-Turing 论题的讨论以及对在量子装置中模拟宇宙再加热的讨论。
“黑洞定理”及其含义
给出了信息问题基本冲突的一般表述，并概括为“黑洞定理”。这一定理比通常的量子场论背景更为普遍，并且基于将黑洞描述为更大系统（包括其环境）的量子子系统。这进一步明确了有限的可能一致选项集；与科尔曼-曼杜拉定理一样，最重要的一点可能是“定理”中的漏洞，以及这告诉我们有关量子引力的基本结构的信息。这个“定理”特别涉及如何在量子引力中定义量子子系统的一般问题。如果黑洞确实表现为量子子系统，至少在一个很好的近似值上，统一演化，并且不会留下残余，那么“定理”意味着黑洞与其环境之间存在相互作用，这种相互作用超出了基于局部量子场的描述。这为以前的工作提供了进一步的动机并与以前的工作相联系，对这些相互作用进行了原则性的参数化，并通过对黑洞的电磁或引力波观测研究了它们可能的观测特征。
量子场中的几何量子信息结构及其晶格模拟
华盛顿大学核理论研究所，华盛顿州西雅图 98195-1550，美国（日期：2021 年 2 月 10 日 - 21:58）摘要无质量无相互作用标量场理论中两个不相连区域之间可蒸馏纠缠的上限具有由几何衰减常数定义的指数衰减。当用空间晶格在短距离内调节时，这种纠缠会突然消失在无量纲分离之外，从而定义负球体。在两个空间维度中，我们通过一系列晶格计算确定一对圆盘之间的几何衰减常数以及负球体向连续体的增长。与三维空间量子场论建立联系，假设此类量子信息尺度也出现在量子色动力学 (QCD) 中，则在描述核子和原子核低能动力学的有效场论中可能会出现一种新的相对尺度。我们重点介绍了可蒸馏纠缠结构对有效场论、格点 QCD 计算和未来量子模拟的潜在影响。
JHEP07(2024)166
摘要：有限温度下量子场的热性质对于理解强相互作用物质至关重要，量子计算的最新发展提供了一条替代且有前途的研究途径。在这项工作中，我们使用量子算法研究仅涉及费米子的热场理论。我们首先深入研究数字量子计算机上通过量子比特呈现的费米子场，以及用于评估一般量子场论热性质的量子算法，例如量子虚时间演化。具体来说，我们使用量子模拟器展示了 1+1 维马约拉纳费米子热场理论的数值结果，例如热分布和能量密度。除了自由场理论，我们还研究了与空间均匀马约拉纳场耦合产生的相互作用的影响。在这两种情况下，我们都通过分析表明系统的热性质可以用相空间分布来描述，量子模拟结果符合分析和半经典期望。我们的工作是理解热不动点的重要一步，为实时热化的量子模拟做好准备。
![arXiv:2106.08394v4 [quant-ph] 2022 年 9 月 15 日](/simg/5\5551e825bc98050d31cc77830cc78299673676fa.webp)
arXiv:2106.08394v4 [quant-ph] 2022 年 9 月 15 日
我们展示了在数字量子计算机上对量子场论非平衡动力学的模拟。作为一个代表性的例子，我们考虑 Schwinger 模型，这是一个 1+1 维 U(1) 规范理论，通过 Yukawa 型相互作用耦合到标量场理论描述的热环境。我们使用在空间晶格上离散化的 Schwinger 模型的哈密顿量公式。通过追踪热标量场，Schwinger 模型可以被视为一个开放的量子系统，其实时动力学由马尔可夫极限中的 Lindblad 方程控制。与环境的相互作用最终使系统达到热平衡。在量子布朗运动极限中，Lindblad 方程与场论 Caldeira-Leggett 方程相关。通过使用 Stinespring 膨胀定理和辅助量子比特，我们使用 IBM 的模拟器和量子设备研究了 Schwinger 模型中的非平衡动力学和热态准备。作为开放量子系统的场论的实时动力学和此处研究的热态准备与核物理和粒子物理、量子信息和宇宙学中的各种应用相关。