了解与量子理论接口处重力的基本性质是理论物理学中的主要开放疑问。最近,对引力量子系统的研究,例如,在位置量子叠加和采购引力领域中制备的大规模量子系统吸引了很多关注:量子光学实验正在努力实现实验室中的这种情况,并预期与量子源相关的引力源可为某些性质提供一些信息。在理论方面,量子信息工具用于解释结果。然而,关于这些实验可以利用重力的量子性质的确切结论,仍然存在开放的问题,例如,该制度中的实验是否能够比重力场的牛顿部分能够测试更多。在我的演讲中,我将提出一个新的结果,在此结果中,离域的量子源会产生无法使用牛顿电位或作为经典一般相对性的限制而无法再现的效果。这些效应原则上可以通过进行干扰实验来测量,并且与重力发射无关。与牛顿潜力相比,识别重力的量子方面要比牛顿潜力更强的量子方面至关重要,这对于证明重力场的非经典性,并计划在更广泛的意义上比迄今为止建议的更广泛的意义上测试重力的新一代实验。
我们通过在非微扰水平上引入量子非谐性来研究高压冰的结构和热力学性质。量子涨落使 VIII 相(具有不对称 H 键)和 X 相(具有对称 H 键)之间的相变临界压力从 0K 时的经典值 116 GPa 降低了 65 GPa。此外,量子效应使其在很宽的温度范围内(0K-300K)不受温度影响,这与通过振动光谱获得的实验估计值一致,与经典近似中发现的强烈温度依赖性形成鲜明对比。状态方程显示出与实验证据一致的转变指纹。此外,我们证明,在我们的方法中,VII 相中的质子无序对 X 相的发生影响可以忽略不计。最后,我们高精度地再现了由于氢到氘的取代而导致的 10 GPa 同位素偏移。
摘要:冰和水的电子特性和光学响应由其分子结构(包括氢原子的量子力学性质)复杂地决定。尽管之前进行了大量研究,但对核量子效应 (NQE) 对有限温度下水和冰电子结构的影响的全面了解仍然难以实现。在这里,我们利用分子模拟,利用高效的机器学习潜力和多体微扰理论来评估 NQE 如何影响水和六边形冰的电子带。通过比较路径积分和经典模拟,我们发现与水相比,NQE 导致冰的基本间隙重正化更大,最终在两个系统中产生相似的带隙,这与实验估计一致。我们的计算表明,相对于水,冰中质子的量子力学离域增加是导致 NQE 对冰电子结构增强的关键因素。
自由电子和光场之间的相互作用构成了一个独特的平台,用于研究物质的超快过程并探索基本的量子现象。具体而言,超快电子显微镜中的光学调制电子作为无创探针,将时空 - 时间 - 能源分辨率推向涂料表 - attosecond-microelectronvolt范围。电子能量远高于所涉及的光子能量,通常使用低电子 - 光线耦合,因此,仅提供有限的量子非线性非线性现象的访问权限,这是纳米结构动态响应的基础。在这里,我们从理论上研究了光子和可比较能量的电子之间的电子光相互作用,揭示了量子和后坐力效应,包括将表面散射电子到光平面波的非散布耦合,无弹性电子反向散射的无弹性电子从受约束的光场进行了散射,并通过强烈的电气 - 光线 - 光线 - 光线 - 光线偶联不足的电子差异不足。我们对电子 - 光 - 物质相互作用的探索有可能在超快电子显微镜中进行应用。
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关于宇宙原始状态的复杂性质的有力陈述是由基于一般相对论的经典描述中混乱动力学的通用特征[1,2]做出的。在早期,高阳光宇宙中不断发展的空间各向异性可以通过有效的潜力来描述,该有效潜力通过将各向异性参数限制为有限区域的墙壁编码时空曲率的效率。关于应用于这些墙的台球动力学的数学结果,这些壁恰好是凸面并因此散落,然后保证混乱[3]。量子效应,例如波动或对量子重力的各种几何影响,可能会使这种行为更加违反直觉和更难解开。因此,不可能找到对宇宙初始状态的可靠知识。尤其是,一系列关于超级和弦理论的研究在某种程度上证实了这一期望,表明当包括与统一相关的额外维度和领域时,动态仍然混乱[4,5]。这种新成分通过包括新的独立自由度,扩展了各向异性参数的经典配置空间。尽管如此,它们带来了自己的曲率贡献,这些曲率贡献在有效的各向异性潜力中具有定性特征,从而保持了混乱的动力学。这些模型并不是完全量子,因为它们不考虑具有波动和相关性的状态,并遵守不确定性关系。独立地,量子宇宙学具有波动状态,也已应用于这个问题,但到目前为止,结果混合了[6-9],例如diffi-