量子计算霸权论证描述了量子计算机执行传统计算机无法完成的任务的方式,通常需要某种与传统计算的局限性相关的计算假设。一个常见的假设是多项式层次结构(PH)不会崩溃,这是 P ̸ = NP 命题的更强版本,这导致的结论是,对某些量子电路系列的任何经典模拟所需的时间缩放都比电路大小的任何多项式更差。然而,这个结论的渐近性质使我们无法计算这些量子电路必须具有多少个量子比特,才能使它们的经典模拟在现代经典超级计算机上无法解决。我们改进这些量子计算霸权论证,并通过施加非崩溃猜想的细粒度版本来执行此类计算。我们的前两个猜想 poly3-NSETH( a ) 和 per-int-NSETH( b ) 采用了特定的经典计数问题,这些问题与 F2 上的 n 元 3 次多项式的零点数量或 n × n 整数值矩阵的永久项有关,并断言解决这些问题的任何非确定性算法都需要 2cn 个时间步长,其中 c ∈{a,b}。第三个猜想 poly3-ave-SBSETH( a ′ ) 断言了类似的命题,即平均情况算法存在于复杂度类 SBP 的指数时间版本中。我们分析了这些猜想的证据,并论证了当 a = 1/2、b = 0.999 和 a ′ = 1/2 时它们是合理的。
摘要使用最接近的邻居,紧密结合(TB)模型研究了单轴菌株在扶手椅,具有对称和不对称结构的T-格芬烯纳米纤维(ATGNR)中的作用。具有结构对称性和两个亚晶格结构的ATGNR在零应变时表现出狄拉克点。将单轴应变应用于这些系统会在压缩下引起多个dirac点(高达-20%的应变),其中这些点的数量与沿单位电池宽度的四碳基底单位数量相称,还考虑了结构的镜像对称性。在拉伸,单轴菌株(延伸最高20%)下,碳四脑碳诱导的不对称性导致零点的数量减少,尽管由于对称性ATGNR的基本镜像对称,但最小数量被保留。不对称的ATGNR是半导体,显示出可调的带隙,其降低是色带宽度和单轴应变的函数。单轴菌株在高压下(> 16%)下在这些系统的带边缘诱导一个单一的狄拉克点,并且带隙的闭合与对称性诱导的扰动有关,从而超过了对称性破坏对称性的,间隙开放机制。总而言之,结核病模型显示ATGNR具有适合柔性电子应用的设备功能,例如带隙调整以及相对论特性的应变工程。
注释:3.光学测量是使用发光二极管 (LED) 光源的小角度入射辐射进行的。4.470 nm 输入辐照度由具有以下特性的 I nGaN 发光二极管提供:峰值波长 λ p = 470 nm、光谱半宽 ∆λ ½ = 35 nm,发光效率 = 75 lm/W。5.524 nm 输入辐照度由具有以下特性的 I nGaN 发光二极管提供:峰值波长 λ p = 524 nm、光谱半宽 ∆λ ½ = 47 nm,发光效率 = 520 lm/W。6.565 nm 输入辐照度由具有以下特性的 GaP 发光二极管提供:峰值波长 λ p = 565 nm、光谱半宽 ∆λ ½ = 28 nm、发光效率 = 595 lm/W。7.635 nm 输入辐照度由具有以下特性的 Al I nGaP 发光二极管提供:峰值波长 λ p = 635 nm、光谱半宽 ∆λ ½ = 17 nm、发光效率 = 150 lm/W。8.辐照度响应度 R e 的特征范围为 0 至 5 kHz。9.饱和辐照度 = (满量程频率)/(辐照度响应度)。10.照度响应度 Rv 是使用注释 4、5 和 6 中所述的 LED 发光效率值并使用 1 lx = 1 lm/m 2 ,根据辐照度响应度计算得出的。11.非线性定义为 f O 与零点和满量程之间的直线的偏差,以满量程的百分比表示。
自从贝尔的不平等现象出现以来,很明显,局部隐藏的变量模型不能与量子力学的完整数学形式兼容[1,2,2,3,4]。的确,最近无漏洞的实验似乎与该结论一致[5,6,7,8]。尽管如此,仍然存在一个开放的问题,其中观察到的现象本质上是真正的量子,没有经典的类似物。这个阐明量子古典边界的问题是实际重要的,因为许多新的和新兴的技术,例如量子计算,量子通信和量子传感,都依赖于这种区别来实现其效果和安全性[9]。量子光学的领域似乎是探索这个问题的好地方,因为感兴趣的系统相对简单地以离散场模式来描述,而重要的光 - 物质相互作用可能仅限于光dection设备的物理学。量子光学的更好奇的方面之一是真空或零点字段(ZPF)的概念。在量子电动力学(QED)中,真空状态被定义为仅是给定领域模式的最低能量状态[10]。该状态下的光子数量为零,但其能量为非零,引起了“虚拟”光子的概念。尽管量子真空被视为仅是虚拟的,但其影响是非常真实的。现象,例如Casimir力量,范德华的吸引力,羔羊的移位和自发发射都有其起源在量子真空中[11]。量子光学中真空状态的突出性表明,它们可能在开发探索量子古典边界的物理理论中很有用。在这项工作中,我们将假设QED的量子真空是真实的,而不是虚拟的。这样做,我们将放弃对量子理论的所有正式参考,并考虑一个仅由古典物理学支配的世界,尽管在这种情况下,在这种世界中存在着重新的真空
摘要。精确的高精度磁场测量对许多应用来说都是一项重大挑战,包括研究空间等离子体的星座任务。仪器稳定性和正交性对于在不进行大量交叉校准的情况下对星座中不同卫星进行有意义的比较至关重要。这里我们描述了 Tesseract 的设计和特性 - 一种专为低噪声、高稳定性星座应用而设计的磁通门磁强计传感器。Tesseract 的设计利用了定制低噪声磁通门芯制造方面的最新发展。六个定制的赛道磁通门芯牢固而紧凑地安装在一个坚固的三轴对称基座内。 Tesseract 的反馈绕组配置为四方 Merritt 线圈,以在传感器内部创建一个大的均匀磁零点,其中磁通门磁芯保持在接近零的磁场中,而不管环境磁场如何,以提高磁芯磁化循环的可靠性。 Biot-Savart 模拟用于优化反馈 Merritt 线圈产生的磁场的均匀性,并通过实验验证其沿赛道磁芯轴线的均匀性在 0.42 % 以内。使用线圈系统内装满干冰的绝缘容器来测量传感器反馈绕组的热稳定性。发现反馈绕组的温度灵敏度在 13 到 17 ppm ◦ C − 1 之间。传感器的三个轴在 −45 至 20 ◦C 的温度范围内保持正交性,误差不超过 0.015 ◦。Tesseract 的核心在 1 Hz 时实现了 5 pT √ Hz −1 的磁本底噪声。Tesseract 将在 ACES-II 探空火箭上进行飞行演示,目前计划于 2022 年底发射,并将再次搭载在 TRACERS 卫星任务上,作为 MAGIC 技术演示的一部分,目前计划于 2023 年发射。
过去 20 年,电路量子电动力学发展迅速,超导量子比特和谐振器用于从根本上控制和研究量子光与物质的相互作用。该领域的发展受到量子信息科学和实现量子计算的前景的强烈影响,但也为不同物理系统和研究领域的结合提供了机会。微波领域的超导电路由于具有强大的非线性和零点涨落,以及设计和制造的灵活性,为与其他量子系统接口提供了一个多功能平台。基于电路量子电动力学的混合量子系统可以通过利用各个组件的优势来实现新功能。本论文涵盖了将超导电路与表面声波 (SAW)(沿固体表面传播的机械波)耦合的实验。可以利用 GaAs 基板的压电特性来实现强耦合,我们的实验利用这一点来研究量子场与物质相互作用的现象。表面声波的一个关键特性是传播速度慢,通常比真空中的光慢五个数量级,并且波长短。这使得在巨型原子领域中,超导电路形式的人造原子比相互作用的 SAW 辐射的波长大,这种情况在其他系统中很难实现。本论文中描述的实验利用这些特性来展示机械模式的电磁感应透明性,以及人造巨原子与 SAW 场之间的非马尔可夫相互作用。当 SAW 场被限制在谐振腔中时,短波长允许多模光谱适合与频率梳相互作用。我们使用多模 SAW 谐振器通过双音光谱方法表征微观两级系统缺陷的集合。最后,我们介绍了一种混合超导-SAW 谐振器,并考虑了其在量子信息处理中的应用。使用该设备进行的实验证明了 SAW 模式的纠缠,并在设计用于连续变量量子计算的簇状态的道路上显示出有希望的结果。
另一方面,我们可以通过不同的方法检查文献是否对固定相的表征进行表征。但是,所有这些方法的起点是基于选择作为单个二阶相互作用的一些化合物的保留数据,这些相互作用可能会在气相色谱分离下分析物和固定相之间发生。在1966年发表的文章中,Rohrschneider表征了22个Sta tionary阶段的极性,其保留指数的5种模型组分的保留指数有所不同,这些模型组件是苯,乙醇,乙醇,乙基甲基酮,硝基甲烷和吡啶[3]。参考值的差异值是通过在Alololar squalane固定相上测量的模型化合物的指标提供的。使用这些测试化合物,他涵盖了二阶相互作用,例如分散,π-π和诱导相互作用,电子对受体和电子对供体行为。McReynolds [4]于1970年进一步开发了这种方法,后者部分取代了测试化合物并部分扩展了它们。McReynolds常数(MRC)被广泛用于描述气相色谱站的极性Ary相,为均匀的COM Parison提供了机会。对于CHRO Matographic指数(CPI),将量表定义为0到100,其中Smocalane代表最极性的零点,而100%Cyano Propyl Siloxane相代表最极性100值。根据测量的MRC val UES的一定固定相可以放在0到100之间的尺度上。1990年Abraham等。1990年Abraham等。许多作者根据不同的考虑(McReynolds收集的大量CHRO Matographic数据)(在两个温度LEV ELS处于77个固定相测量的376种化合物的保留指数,在226个固定阶段的10种化合物的保留指数[5] [5]。介绍了Solva Tion参数模型,以描述具有5个常数的McReynolds 77平台ARY相位,而不是一个单个极性指数[5]。基于溶剂化参数模型Poole [1],使用多个线性回归分析构建了52个壁涂层毛细管柱的色谱系统常数数据库。
Casimir-Polder力[1]在两个电力中性极化的颗粒之间作用于远远超过其尺寸的距离或经历的可中性极化粒子,这是宏观的互面部。这是由电磁场的零点和热闪光的联合作用引起的吸引力。In the condition of thermal equilib- rium, i.e., under equal temperatures of the particles, ma- terial surface, and the environment, the Casimir-Polder free energy and force are expressed via the dynamic po- larizability of these particles (atoms) and the reflection coefficients of electromagnetic fluctuations on the surface in the framework of the Lifshitz theory [2, 3].当将其中一个被视为罕见的培养基时,分别表达式来自两个平行板之间Casimir力的Lifshitz公式。获得的结果在基本物理和应用物理学中发现了许多应用(参见参考文献[4,5]进行审查)。对于不均衡状况,例如,对于将表面保持在一个温度而而在一个纳米骨或原子的情况下,它们被广泛[6-11],而环境则以其他温度为特征。最近,考虑了两个具有温度依赖性介电渗透率的类似板[12]和两个超导板[13],考虑了两个类似的板中的casimir力。参考文献中证明了两个平行板之间的非平衡排斥力casimir力。[14]。[21]在一般散射形式的框架中 -纳米颗粒和平面之间的Casimir-polder力是对总粒子表面相互作用的重要贡献,该粒子表面相互作用还包括出生的脉动和机械接触力[15,16]。纳米颗粒与材料表面之间的相互作用的研究非常关注,例如设计传感器,例如电化学传感器和生物传感器,以满足生物电子的需求[17-20]。在参考文献中研究了一个小球和板之间的不平衡卡西米尔 - 轮轴 - 两个小球之间的研究。
拓扑量子计算 (TQC) 是一种量子计算方法,旨在通过利用由非阿贝尔任意子组成的非局部自由度的拓扑属性来最小化硬件层面的退相干 [1-3]。后者是奇异的准粒子激发,具有非平凡的交换统计数据,用辫子群的多维表示来描述。非阿贝尔任意子集合嵌入在退化基态流形中,这允许非局部存储量子信息并通过编织实现幺正变换来处理它。在所有非阿贝尔任意子中,马约拉纳零能量模式 (MZM) 是最有希望用于 TQC 开发的模式 [4-8],因为它们是凝聚态系统中最可行的模式。过去十年,开创性的实验确实在多个不同平台上为它们的存在提供了强有力的证据,如近邻半导体纳米线[9-12]、磁性吸附原子链[13,14]、拓扑超导体内的涡旋[15,16]、平面约瑟夫森结[17,18]和近邻量子自旋霍尔边缘[19,20]。基于马约拉纳量子计算机的构建块是马约拉纳量子比特,由四个马约拉纳零点模型组成。通过物理编织这些马约拉纳零点模型,可以实现所有单量子比特 Clifford 门 [21-23]。这些门受到拓扑保护,因为它们的结果完全取决于 2+1 维空间中任意子绝热遵循的轨迹的拓扑。重要的是,一对 MZM 的编织可以通过多种方式实现,这些方式都等同于两个非阿贝尔任意子的物理交换 [ 24 – 30 ] 。事实上,通过考虑额外的 (混合的) 辅助马约拉纳粒子的存在,我们可以通过适当调整不同 MZM 之间的成对耦合 [ 31 , 32 ] 或通过执行顺序射影宇称测量 [ 8 , 33 – 38 ] 来进行编织。非 Clifford 操作(如 T 门)无法通过马约拉纳编织实现,并且必然依赖于没有拓扑保护的实现,并且需要额外的纠错方案(如魔法态蒸馏)[ 23 , 39 ] 。为了实现通用量子计算,单量子比特门必须补充纠缠门,如 CNOT 门。遗憾的是,这种两量子比特 Clifford 门无法在可扩展架构中仅通过马约拉纳编织操作实现 [22, 40]。基于测量的方法使我们能够克服这个问题,通过对(联合)马约拉纳奇偶性进行高保真投影测量来实现 CNOT 门 [8, 35, 41 – 44]。然而,尽管基于测量的 TQC 已被证明对未来开发完全可扩展的拓扑量子计算机非常有价值,但所需的测量协议仍然是一项艰巨的挑战 [35,45,46]。因此,目前,最好设计和描述替代方案,这些方案不依赖于高保真测量,但仍允许稳健地纠缠不同的拓扑量子位。在这项工作中,我们提出了一种基于完整方法的 CNOT 门的无测量实现。完整量子计算的关键思想是利用非阿贝尔几何相在底层哈密顿量的退化特征空间上实现幺正运算 [47]。当系统参数沿着参数空间中保持退化的闭环进行调整时,就会出现这些规范不变相。这种方法相当通用,已经在非拓扑量子计算方案中成功运用 [47-49]。因此,在 TQC 中使用完整技术也很有意义。事实上,马约拉纳粒子的编织过程本身可以解释为一个完整的过程,其中系统遵循成对马约拉纳粒子耦合的三维参数空间中特定的、拓扑保护的环路 [8, 31]。完整的编织描述的优点是它可以很容易地推广,既可以通过考虑具有不同拓扑结构的环路来实现,也可以通过考虑具有不同拓扑结构的环路来实现。
动态卡西米尔效应 (DCE) [1-4] 是一种著名的多学科现象,在量子场、原子物理、凝聚态和纳米技术应用,甚至天体物理学、宇宙学和引力等许多物理学领域都发挥着重要作用。DCE 的影响范围如此广泛,是因为它和盎鲁效应 [5] 一样,源于物理系统固有的量化场零点涨落。著名的理论研究 [6-8] 促成了实验(第一个是 [9]),这些实验成功验证了 DCE 的存在(见此处的教学概述:[10])。DCE 的量子加速辐射与霍金效应 [11] 有着密切的联系,可能为引力和加速度之间的量子关系提供实验数据。研究有限能量产生的加速辐射在物理上具有很好的动机。例如,在黑洞蒸发的情况下,这是一个明显的迹象,表明演化已经完成,高能辐射已经停止,能量守恒得到维持。对于平坦 (1+1) 维时空中的一个完全反射边界点,DeWitt-Davies-Fulling 的正则移动镜像模型 [ 2 – 4 ] 可以得到简单的有限能量总产生解(例如,40 年前 Walker-Davies 的解首次得出了有限能量的产生 [ 12 ])。最近,人们发现了几个有限能量镜像解,它们与强引力系统有着密切的联系。这些引力模拟模型被称为加速边界对应 (ABC)。无限能量 ABC 解对应于最著名的时空,例如 Schwarzschild [ 13 ]、Reissner-Nordström (RN) [ 14 ]、Kerr [ 15 ] 和 de Sitter [ 16 ]。有限能量 ABC 解紧密刻画了众所周知的有趣弯曲时空终态,包括极值黑洞(渐近均匀加速镜 [ 15 , 17 – 20 ])、黑洞残余(渐近恒速镜 [ 21 – 26 ])和完全黑洞蒸发(渐近零速度镜 [ 12 , 27 – 32 ])。尽管取得了这些进展,但要找到粒子谱简单的镜像解却非常困难。只有两个已知解具有解析形式,其中一个的谱