量子关联的单婚性研究
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量子生物学概论——气化-中见因子说陕西省西学中研究班连秀峰立说内容提要:本文从中西医学比较与结合上综合分析,在宏观与微观上着眼,进行“黑箱”与“白箱”对比,利用物理现象、化学反应、人体病机病理过程,阐明中西医学结合契入突破点,提出量子生物学是研究物质和时间的关系及其应用的一门科学的新概念。
量子生物学是介于分子生物学和现代原子核物理学之间的一门边缘科学,即研究气化-中见因子及其应用的一门科学。
气化-中见因子为物质与时间在空间和数量上的结合,它充满着整个宇宙,在物质运动过程——生物、物理、化学以及社会、思维过程――自然界整体动态平衡中,处于极其重要的地位。
气化-中见因子自始自终作用于自然界物质运动(标本/阴阳)两个方面的中间/见,并且每时每刻也不能与时间这一物质脱离。
即一提到气化-中见因子,就必须有一个时间的概念,而时间则是一个有方向、大小、质量、结构和状态的矢量。
按照气化中见-因子说的理论,Crick和Wtson提出DAN分子的双螺旋结构则应为三股螺旋结构模型,同时认为Niernberg氨基酸三联遗传密码则受气化-中见因子说的支配,Goldberg“阴阳学说”中的c-AMP与c-GMP在体内的两种对立的调节系统,也完全受气化-中见因子的调控。
而气化-中见因子的结构及其在DNA、RNA分子和64个遗传三联密码中,究竟是什么东西,将在另一篇文章中论述和讨论。
气化-中见因子说的问世,必然会进一步揭示人体生理病理和大自然的奥秘,对自然科学和社会科学的各个领域将会产生巨大的影响。
前言量子生物学是研究物质和时间关系及其应用的一门科学,它是介于分子生物学和现代原子核物理学之间的一门边缘科学。
物质是一个标量,它有质量、大小、位置、结构和状态等特性;时间是一个矢量,它有方向、大小、质量、结构和状态等特性。
物质和时间是同一矛盾的两个侧面,气化-中见因子则介于二者之间,与二者共同组成一个有机的整体。
由于气化-中见因子作用的结果,使自然界处于无限循环的动态平衡之中。
基于单元分解的多粒子纠缠态的纠缠度量方法苏沛源【摘要】针对大多数多粒子纠缠度量方法难以摆脱随着粒子数的增加带来的计算复杂度问题.文中利用多粒子纠缠态的共价键固态表示,将具有一维VBS表示的多粒子纠缠态进行了单元分解.在此基础上,提出一种新的多粒子纠缠度量方法.计算结果表明,该方法能够有效降低多粒子纠缠度量的计算复杂度.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2018(031)005【总页数】4页(P16-18,27)【关键词】多粒子纠缠态;纠缠度量;VBS表示;单元分解;计算复杂度【作者】苏沛源【作者单位】中国海洋大学信息科学与工程学院,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】TN929.1;O431最近,我国成功发射了世界第一颗量子科学实验卫星,并成功研制了10比特超导量子计算机,标志着量子信息科学的发展已进入了一个崭新的时代。
作为量子信息科学的核心资源[1],量子纠缠无论在量子通信还是量子计算中均起着重要作用[2-4]。
对多粒子纠缠态的研究涉及纠缠态的定义、制备、判定、度量、操控等多个方面。
纠缠态的制备,通常采用自发参量下转换的非线性光学过程制备多个光子的纠缠态。
纠缠度量是对多粒子纠缠态纠缠程度的定量描述[5],具有重要的基础地位。
目前,已有多种多粒子纠缠度量方法[6]被提出,但大多难以摆脱随着粒子数增加而带来的计算复杂度问题[7]。
2001年,Raussendorf等人提出了以测量为基础的量子计算模型[8]。
该模型以特定的多粒子纠缠态为平台,仅凭对单格点的测量来完成基本的量子计算任务。
这种特定的多粒子纠缠态被称为共价键固态(Valence-Bond Solid State,VBS)。
所以,本文引入了多粒子纠缠态的表示,将具有VBS表示的一维多粒子纠缠态进行了单元分解。
以单元分解为基础,本文提出了一种新的纠缠度量方法。
文中对新方法的合理性进行了证明,同时对两种不同的多粒子纠缠度量方法进行了分析与比较。
1963年诺贝尔物理学奖1963年的物理学奖,颁给了三位科学家,他们是美籍匈牙利裔物理学家尤金·维格纳(Eugene P.Wigner)(获得奖金的一半),以及美籍波兰物理学家玛丽亚·梅耶(Maria G.Mayer)(女)和德国科学家汉斯·简森(J.Hans.D.Jensen)(分享另一半奖金)。
维格纳的获奖成就是发现了基本粒子的对称性及支配质子与中子相互作用的原理。
梅耶和简森的成就是各自独立地提出了原子核的壳层结构。
梅耶迈耶夫人是继居里夫人之后的第二位获得诺贝尔物理学奖的女性物理学家。
尤金·保罗·维格纳(Eugene Paul Wigner,1902—1995),出生于匈牙利布达佩斯的一个犹太人家庭。
他有一个姐姐和一个妹妹,妹妹曼茜在1937年与著名物理学家、1933年诺贝尔物理学奖得主狄拉克结婚,维格纳经常称狄拉克为“我著名的妹夫”。
维格纳上中学(布达佩斯洛德伦高级中学)时,数学教师L.赖兹对他影响很大,且与冯·诺依曼(J.Von Neumann,电子计算机的发明人之一,被称为“电子计算机之父”)是同学兼好朋友。
当时维格纳13岁,诺依曼12岁,比他低一个年级。
诺依曼后来成为杰出的数学家,从小就具有数学天才,当时他的数学功力就令维格纳惊叹不已,认为他是一个奇迹。
高中毕业后,维格纳进入穆杰坦工业学校学习了一年,后转入德国柏林的一个工业大学学习。
在工业大学的第三年,维格纳在凯塞·惠希尔姆研究所每周进行18个小时的物理研究。
这个研究所的M.波拉尼博士对维格纳的学术1生涯影响很大,维格纳称其为“亲爱的导师”。
1925年,维格纳获得工程博士学位,回到布达佩斯短暂工作后,又回到柏林的凯塞·惠希尔姆研究所,专门从事现代物理学的研究工作。
1930年—1971年,到美国普林斯顿大学工作。
1942年—1945年第二次世界大战期间一度转到芝加哥大学,在冶金实验室工作,并参加了“曼哈顿计划”。
辽宁省名校联盟(东北三省三校)2025届高三9月联考语文试题一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读I(本题共5小题,19分)阅读下面的文字,完成1~5题。
材料一:培育壮大新质生产力是一项长期任务和系统工程。
我们要坚持系统观念,坚持以实体经济为根基,以科技创新为核心,以产业升级为方向,着力推动劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升和质变。
正确处理新质生产力发展中的一系列重大关系。
一是处理好生产力和生产关系之间的关系。
形成适应新质生产力发展要求的新型生产关系,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好发挥政府作用,加快构建有利于新质生产力发展的体制机制。
二是处理好新质生产力诸要素之间的关系。
发挥科技创新的支撑引领作用,多管齐下培育新型劳动者、创造新型生产工具、拓展新的劳动对象,促进新质生产力诸要素实现高效协同匹配。
三是处理好自主创新和开放创新之间的关系。
坚持自主创新与开放创新协同共进,在开放环境下大力推进自主创新,用好全球创新资源,加快建设具有全球竞争力的开放创新生态。
四是处理好新质生产力和传统生产力之间的关系。
统筹推进二者发展,及时将科技创新成果应用于具体产业和产业链,一手抓培育壮大新兴产业和布局建设未来产业,一手抓改造提升传统产业,建设具有完整性、先进性、安全性的现代化产业体系。
培育新型劳动者队伍。
推动教育、科技、人才有效贯通、融合发展,打造与新质生产力发展相匹配的新型劳动者队伍,激发劳动者的创造力和能动性。
,坚持教育优先发展,着力造就拔尖创新人才,培养造就更多战略科学家、一流科技领军人才以及具有国际竞争力的青年科技人才后备军。
探索形成中国特色、世界水平的工程师培养体系,推进职普融通、产教融合、科教融汇,探索实行高校和企业联合培养高素质复合型工科人才的有效机制,源源不断培养高素质技术技能人才。
拓展更广范围的劳动对象。
以培育壮大战略性断兴产业和未来产业为重点,拓展劳动对象的种类和形态,能够不断开辟生产活动的新领域新赛道,夯实发展新质生产力的物质基础。
强关联系统中的量子相变与量子相互作用在物理学的研究中,量子相变和量子相互作用是两个非常重要的概念。
强关联系统中的量子相变和量子相互作用引起了许多科学家的关注和研究。
本文将探讨这两个概念,并分析它们在强关联系统中的相互作用。
在物理学中,相变指的是物质从一种状态转变为另一种状态的过程。
常见的相变包括固液相变、液气相变和固气相变等。
而量子相变则是指在低温和高量子涨落条件下,物质的性质发生突然的改变。
相变过程中,物质的基态(最低能量状态)发生了改变,这种改变是由于量子力学效应导致的。
量子相互作用是指微观粒子之间通过交换相互作用子(例如光子或玻色子)而产生的相互作用。
在强关联系统中,量子相互作用起到了重要的作用。
一般来说,强关联系统是指由多个相互作用强烈的粒子组成的系统。
在强关联系统中,粒子之间的相互作用会导致物质的性质发生显著的变化。
在研究强关联系统中的量子相变和量子相互作用时,科学家发现了一些有趣的现象。
例如,当粒子之间的相互作用较强时,系统的基态可能是具有许多自旋激发的状态。
这些自旋激发可以在系统中形成凝聚体,被称为自旋凝聚。
自旋凝聚可以导致系统的一些性质发生量子相变,例如超流相变和超导相变。
在量子相变和量子相互作用的研究中,科学家运用了许多理论和实验技术。
例如,他们使用量子场论、自旋模型等数学和物理模型来描述强关联系统中的相变和相互作用。
同时,他们还利用实验室中的冷原子系统、超导体和量子材料等进行实验研究。
通过研究量子相变和量子相互作用,科学家可以更好地理解和揭示物质的微观性质。
这不仅对于基础科学的发展非常重要,还有助于应用科学的进步。
例如,理解量子相变和量子相互作用可以帮助科学家开发新的材料,并应用于量子计算和量子通信等领域。
总结来说,强关联系统中的量子相变和量子相互作用是物理学中的重要课题。
通过研究这两个概念,科学家可以更好地理解物质的性质和行为。
相信随着科学技术的进展和研究的深入,我们会对量子相变和量子相互作用有更深入的认识,从而为人类带来更多的科学进步和技术创新。
—1—重庆八中2024—2025学年度(上)高二年级第一次月考语文试题一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读|(本题共5小题,19分)阅读下面的文字,完成小题。
材料一:论权力的人可以分成两派:一派是偏重在社会冲突的一方面,另一派是偏重在社会合作的一方面。
(节选自费孝通《乡土中国》从社会合作一方面着眼的,却看到权力的另一性质。
社会分工的结果每个人都不能“不求人”而生活。
分工对于每个人都是有利的,因为这是经济的基础,人可以较少劳力得到较多收获;人靠了分工,减轻了生活担子,增加了享受。
享受固然是人所乐从的,但贪了这种便宜,每个人都不能自足了,不能独善其身,不能不管“闲事”,因为如果别人不好好地安于其位地做他所分的工作,就会影响自己的生活。
这时,为了自己,不能不干涉人家了。
同样地,自己如果不尽其分,也会影响人家,受着人家的干涉。
这样发生了权利和义务,从干涉别人一方面说是权利,从自己接受人家的干涉一方面说是义务。
没有人可以“任意”依自己高兴去做自己想做的事,而得遵守着大家同意分配的工作。
可是这有什么保障呢?如果有人不遵守怎么办呢?这里发生共同授予的权力了。
这种权力的基础是社会契约,是同意。
社会分工愈复杂,这权力也愈扩大。
——这种权力我们不妨称之为同意权力从社会冲突一方面着眼的,权力表现在社会不同团体或阶层间主从的形态里。
在上的是握有权力的,他们利用权力去支配在下的,以他们的意志去驱使被支配者的行动。
权力,依这种观点说,是冲突过程的持续,是一种休战状态中的临时平衡。
冲突的性质并没有消弭,但是武力的阶段过去了,被支配的一方已认了输,屈服了。
但是他们并没有甘心接受胜利者所规定下的条件,非心服也。
于是两方面的关系中发生了权力。
权力是维持这关系所必需的手段,它是压迫性质的,是上下之别。
——这种权力我们不妨称之为横暴权力。
)材料二:依赖与庇护是孪生关系。
依赖的目的是寻求庇护,庇护之下必然形成依赖。
不过,与自上而下的庇护关系不同,依赖关系可以存在于地位不平等的双边关系主体之间,也可以存在于地位平等的双边关系主体之间。
2024届第二学期杭州市高三年级教学质量检测高三语文试题卷一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读I(本题共5小题,18分)阅读下面的文字,完成1~5题。
材料一:达尔文雀隶属于雀形目燕雀科,一共14种,其中13种分布在加拉帕戈斯群岛上,另一种分布在距加拉帕戈斯群岛600km的可可岛上:达尔文雀羽毛颜色均为暗色,体形相似,体长7-12cm不等,种间最明显的区别是喙部的形状和大小。
据考证,这14种达尔文雀是在过去的100万年至300万年间由同一祖先进化而来。
1835年9月,达尔文乘“贝格尔”号航行到加拉帕戈斯群岛时,在岛上发现一些羽毛颜色暗淡的雀形目鸟类,并采集了标本带回英国。
后来,英国鸟类分类学家G ould在研究达尔文收集的鸟类标本时发现这些雀形目鸟类是一些以前没有描述过的新种。
达尔文也因此受到了启发,在《物种起源》中论述到:“这些在加拉帕戈斯群岛上生活的雀形目小鸟实在令人感兴趣,它们由一个种分化出来而适应了不同的生活环境。
”这些加拉帕戈斯群岛上的雀形目小鸟促使达尔文产生了生物进化的思想,后人为了纪念达尔文就把这些雀形目小鸟称为达尔文雀。
(摘编自邓文洪、郑光美《达尔文雀与生物进化》)材料二:1938年12月,28岁的英国帅小伙大卫·拉克和他的研究团队登上了圣克里斯托巴尔岛,研究不同种“达尔文雀”的繁殖和觅食行为。
每天上午他外出观察这些小鸟,下午则捕捉个体尝试进行圈养,看不同种之间是否会发生杂交。
正如达尔文曾指出的那样,“达尔文雀”非常温顺,不怕人而易于接近。
这些“很傻很天真”的鸟,是拉克在野外非常难得的理想观察对象。
1939年4月,拉克一行和4种共计40只地雀一起来到美国旧金山的加州科学院。
从4月底至9月初,拉克在加州科学院、加州大学伯克利分校比较动物学博物馆、哈佛大学比较动物学博物馆等地的馆藏做研究,还专程去大英博物馆检视了达尔文当年采集的标本,最后他竟总共测量了近6400号“达尔文雀”标本!根据掌握的翔实资料,拉克很快撰写出了题为《加拉帕戈斯地雀亚科形态变异研究》的专著。
基于单光子的量子密钥分发方案量子计算机是未来计算领域的热门话题,而其中最重要的一项技术便是量子密钥分发。
它是基于量子力学原理,利用量子比特(qubit)进行的一种安全通信方式。
在该领域,基于单光子技术的量子密钥分发已成为研究的重点之一。
一、量子密钥分发的原理传统的加密技术是基于数学难题和算法的。
比如说,利用两个大质数的乘积很容易算出,但是将其因数分解却极其困难。
基于此,RSA加密算法和Diffie-Hellman协议等非对称加密技术被提出。
但是,由于计算机技术的发展,这些加密技术已经不能保证完全安全。
量子密钥分发的原理是利用光子的量子特性,确保通信双方可以确定一个共同的秘密密钥,且任何第三方盗窃或窥视此过程都将被立刻发现。
二、基于单光子的量子密钥分发基于单光子的量子密钥分发是一种典型的“BB84”协议。
在该协议中,Alice 和Bob 分别在同一量子态下发送电子通信中所需的比特,但是这个量子态被第三方别偷看或监听,都会引起其崩溃,导致通信双方的比特不匹配,最终通信错误。
具体而言,在BB84协议中,Alice会将原始的信息随机编码成四种不同的光子,分别是水平和垂直方向的偏振光、45度和135度方向的偏振光。
Bob同样会发送不同的偏振光信号。
通过检测这些光子的偏振,Alice和Bob可以比较他们收到的光子,最终得到通信密钥。
但是,如果有第三方窃听该过程,光子的偏振状态就会被测量和改变。
于是Alice和Bob不能快速把他们得到的光子揭示给第三方,而是必须经过多次的比对,以发现是否存在被监听的情况,确保密钥是安全的。
三、基于单光子技术的优势基于单光子技术既安全又灵活,因为它利用的是光子的量子特性,能够避免三次握手、中转服务器和挟持信息等其他传统加密技术的问题。
基于单光子技术具体有以下几个优势:1. 安全性强基于单光子技术的量子密钥分发,由于使用了量子特性,所以被称为绝对安全通信,并且不受信息窃听和窃取的影响,保证了数据的安全性。
量子关联的单婚性研究
与经典信息不同,量子信息具有空间非局域性,并且很多的量子态具有量子
关联。量子关联是一类重要的物理资源,它在量子密码、量子编码以及量子计算
等领域都有着重要的应用。
目前,两量子比特系统中的关联度量已经有了很好的定义,但是多量子比特
系统中量子关联的分布以及多体关联的刻画与量化都还没有得到解决。单婚性是
多体系统中量子关联的一个重要性质,它反映出量子关联不能被任意的分享,从
而利用这一性质可以描述多体量子系统中的关联结构。
刻画和量化多体系统中量子纠缠的分享以及量子失协的分布特征等量子信
息处理任务成为了目前量子关联理论中的一个重要课题。本论文使用量子关联的
熵形式度量,主要研究量子纠缠的单婚性、量子纠缠的线性单婚性以及量子失协
的分布特征等内容,取得了若干研究成果。
具体内容如下:在量子纠缠的单婚性方面,我们首先证明了基于
Bai-Xu-Wang类单婚性关系式的多体纠缠指标是纠缠度量幂次的单调函数,然后
在此基础上建立了对称的多量子比特系统上多体纠缠指标最优的判据。另外,我
们给出了纠缠负度的平方违背单婚性关系式的两个反例,具体内容包括:在一个
三qutrit纯态上,纠缠负度的平方违背He-Vidal单婚性猜想;存在四量子比特纯
态,使得纠缠负度的平方违背Regula-Martino-Lee-Adesso-class强单婚性猜想。
最后,对于上述四量子比特纯态反例,我们利用多体纠缠指标得到了纠缠负
度在复合量子系统中的分布特征,即两个粒子的纠缠度是在环境中演化时间的递
减函数,它们分别与独立的环境交互时纠缠会突然消失,并且在演化过程中多体
纠缠指标与两粒子的纠缠负度之间不存在简单的支配关系。在量子纠缠的线性单
婚性方面,我们首先证明了并发度与形成纠缠在任意的三量子比特态ABC上都服
从线性单婚性,然后给出了使得线性单婚性关系式等号成立的三量子比特纯态的
结构特点。
最后,我们分析了并发度与形成纠缠的分布差异,具体的结论如下:当A与B
的纠缠等于A与C的纠缠时,形成纠缠的和使得线性单婚性等号成立,但这时形成
纠缠平方的和最小;不同于形成纠缠,当A与B的纠缠等于A与C的纠缠时,并发
度的和与并发度平方的和都使得相应的单婚性关系式等号成立。在量子失协的分
布特征方面,我们首先给出了量子失协距离的定义,然后得到了当Lindblad猜想
成立时任意两体系统中失协距离的上界。
最后,我们证明了对于任意的三体系统子系统上的失协之间不存在类似于单
婚性的束缚关系。