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World File Search System量子效应
教学大纲 - 量子
数值应用。• 掌握在各种实验情况下将电子视为准粒子的概念。• 能够根据实验情况决定哪种金属模型（德鲁德、索末菲和布洛赫模型）最合适。• 理解经验伪势、布洛赫波包、电子群速度、空穴、布洛赫振荡的概念。• 理解布洛赫电子的量子描述与电导率的宏观特性之间的关系以及杂质、电子-电子相互作用和电子-声子相互作用的作用。• 掌握功函数、接触偏置、界面极化电荷的肖特基模型以及流过结的电流建模的概念。• 理解驱动微电子和纳米电子设备的量子效应。• 能够通过与实验数据单位的严格联系，将理论物理的详细章节转化为具有合理物理意义的数值应用。这一目标将通过与课程和高级数值方法的实践练习的紧密重叠来实现。
量子计量学，成像和通信
书籍系列量子科学技术专门用于当今最活跃，最迅速扩展的研发领域之一。尤其是该系列将是量子系统越来越多的实验实现和实际应用的展示。这些将包括但不限于：量子信息处理，量子计算和量子模拟；量子通信和量子密码学；掌握和其他量子资源；量子接口和混合量子系统；量子记忆和量子中继器；基于测量的量子控制和量子反馈；量子纳米力学，量子光学力学和量子传感器；量子传感和量子计量学；以及生物学中的量子效应。最后但并非最不重要的一点是，该系列将包括有关与设计和理解这些系统和设备有关的理论和数学问题的书籍，以及与量子现象本身有关的基本问题。由领先的专家撰写和编辑，这些治疗将为研究生和其他已经从事的研究人员或打算进入量子科学技术领域的研究人员设计。
caduceus：双向模棱两可的远程DNA序列建模
量子电池（QB）利用量子效应来存储和供应能量，这可能超过其经典的对应物。但是，该领域有两个挑战。一个是，环境诱导的破坏性会导致QB的能量损失和衰老，另一个是随着距离的增加，充电器-QB耦合强度的降低会使QB充电效率低下。在这里，我们提出了QB方案，通过将QB和充电器耦合到矩形空心金属波导，实现遥控器。发现，只要在波导中由QB，充电器和电磁环境组成的总系统的能量谱中形成两个结合状态，就可以实现理想的充电。使用破坏性的建设性作用，我们的QB对衰老是不受欢迎的。另外，在不诉诸直接充电器QB相互作用的情况下，我们的方案以远程和无线的充电方式起作用。有效克服了这两个挑战，我们的结果为Reservoir Engineering实现了QB的实践提供了有见地的指南。
ELEC 361：工程师的量子力学
本课程为工程学本科生提供设计量子设备和系统（包括量子计算机）所需的物理理解和数学能力。因此，整个课程的主要参与者是固体中的电子。学生有望学习：1）何时或在什么条件下，量子效应在设备中变得不可忽略；2）如何计算在人工势结构中移动的电子的量子态（波函数）和能量；3）什么决定了量子固态设备的电学和光学特性。我们将尽早介绍量子力学的基本数学基础，然后紧接着介绍量子信息和量子计算，这是量子力学最重要的新兴应用之一。我们将力求在严格的数学推导和示例问题解决之间取得良好的平衡。这些问题将是实际的，包括量子阱红外光电探测器、太阳能电池、量子隐形传态、布洛赫振荡、LED 的带隙工程、量子级联激光器、拓扑能带结构和范德华异质结构的能带图等现代主题。
无限维量子信息理论及其在光通道中的应用
摘要 | 信息论涉及信息源的有效表示，并为通过信道可靠地传输的信息量提供基本限制。这些源和信道通常是经典的，即由标准概率分布表示。量子信息论将其提升到一个新的水平，我们允许源和信道是量子的。从量子态的表示到量子信道上的通信，该理论不仅从本质上概括了经典的信息论方法，而且还解释了叠加、纠缠、干涉等量子效应。在本文中，我们将回顾并重点介绍无限维量子信道的信息论分析。需要无限维来模拟当今实用网络、分布式量子通信和量子互联网中无处不在的量子光信道。与有限维信道相比，无限维引入了一些独特的问题，并且尚未在文献中从量子信息理论的角度进行深入探讨。对于这些信道，我们提供了基本概念和最先进的信道容量结果。为了使本文自成体系，我们还回顾了有限维结果。
量子广义 Potts-Hopfield 神经网络的相图
摘要 我们介绍并分析了 q 状态 Potts-Hopfield 神经网络 (NN) 的开放量子泛化，这是一种基于多层经典自旋的联想记忆模型。这个多体系统的动力学以 Lindblad 型马尔可夫主方程的形式表示，该方程允许将概率经典和相干量子过程平等地结合起来。通过采用平均场描述，我们研究了由温度引起的经典涨落和由相干自旋旋转引起的量子涨落如何影响网络检索存储的记忆模式的能力。我们构建了相应的相图，在低温状态下，该相图显示的模式检索类似于经典的 Potts-Hopfield NN。然而，当量子涨落增加时，会出现极限环相，而极限环相没有经典对应相。这表明量子效应可以相对于经典模型从质上改变稳态流形的结构，并可能允许人们编码和检索新类型的模式。
QuPC® 连接器 - 量子网络的光互连
拦截客户端和服务器之间的弱安全连接，并窃听它们之间传递的安全流量。然后，攻击者可以在网络中传输设备和接收设备之间的任何设备中安装网络监控软件。大型网络内的设备监控变得更难检测。有许多数据安全方法，例如数据加密、加密密钥管理和标记化，但随着这些保护网络数据的方法变得越来越复杂，拦截 JU *O QBSUJDVMBS UIF FNFSHFODF PG RVBOUVN DPNQVUFST XIJDI BSF FYQFDUFE 的手段也变得越来越复杂，以便能够解决无法使用传统计算机解决的数学问题，这不可避免地对网络安全构成了重大威胁，并攻击了当今加密的基础。量子密钥分发 (QKD) 是一种新的加密和身份验证方法，它利用“叠加”和“纠缠”的量子效应来实现秘密对称加密密钥的交换，这些密钥是安全的，甚至可以抵御量子计算驱动的窃听尝试。
PHYS 173L 教学大纲 13 周 v3
• 解释量子理论的假设并将其应用于简单的量子系统； • 用复向量和矩阵描述量子态和算子，并用狄拉克符号表示它们； • 通过求解薛定谔方程找到有限维系统（如量子比特）的时间演化，并计算测量结果的概率； • 用量子逻辑电路表达量子计算，解释几种著名的量子算法的工作原理并确定其计算复杂度； • 用连续变量的薛定谔方程描述空间中粒子的演化，并求解几个简单系统的方程； • 使用密度算符将开放系统效应（如退相干和损耗）纳入量子理论，并用它来描述非零温度下的量子系统； • 进行基本量子效应的实验演示； • 在 Mathematica 中运行小规模量子系统的模拟。先决条件：PHYS 162L 或 PHYS 172L 建议准备：对向量和矩阵以及复杂算术的基本了解对本课程有帮助。
![arXiv:2501.02681v1 [quant-ph] 2025 年 1 月 5 日](/simg/g:\will\search\icon\source\8\8ab98ed939b0aea654626d33b40aa484507e2024.webp)
arXiv:2501.02681v1 [quant-ph] 2025 年 1 月 5 日
相干伊辛机 (CIM) 是一个光学参量振荡器 (OPO) 量子网络，旨在找到伊辛模型的基态。这是一个 NP 难题，与几个重要的最小化问题有关，包括最大割图问题和许多类似的问题。为了提高其潜在性能，我们在高度量子状态下分析了 CIM 的相干耦合策略。为了探索这个极限，我们采用了精确的数值模拟。由于系统固有的复杂性，最大网络规模是有限的。虽然可以使用主方程方法，但对于较大的系统，它们的可扩展性会迅速降低。相反，我们使用蒙特卡洛波函数方法，该方法随着波函数维度而扩展，并使用大量样本。这些模拟涉及超过 $10^{7}$ 维的希尔伯特空间。为了评估成功概率，我们使用正交概率。我们通过使用量子叠加和时变耦合来增强量子效应，展示了通过在低耗散状态下改善模拟时间和成功率来实现量子计算优势的潜力。
量子现实和依赖观察者的宇宙
以普朗克时间（tp）为终点。 复杂量子系统 R1：包括比基本粒子更大更复杂但仍然主要受量子力学原理支配的系统：o 尺度：从原子到分子尺度。o 实体：包括原子、分子和量子点、纳米粒子等小量子系统。o 框架内容：原子和分子级别的视觉表示。o 相互作用：以量子力学相互作用为主导，经典物理开始在更大的系统中发挥作用。o 信息处理：受系统的能量状态和复杂性的影响，导致帧速率比 R0 慢。 宏观现实 R2：包含经典宏观物体，其中量子效应通常可以忽略不计，特殊条件除外（例如超导、量子计算）：o 尺度：从微观到天文，包括细胞、生物和天体。 o 实体：包括生物体、日常物体和大型结构等宏观实体。o 框架内容：宏观层面的视觉和其他感官表征。