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全息量子动力学模拟
本发明题为全息量子动力学模拟。本发明提供了一种量子计算机控制器,该量子计算机控制器接收包括电路切片的量子电路。第一切片包括处于电路的完全演化层级的第一系统量子比特线的因果锥。第i切片包含达到切片i中的完全演化层级的系统量...
迈克尔·菲戈安德鲁·C·波特
机器学习的量子动力学
2025年
基于第一性原理思想,采用量子动力学方法对机器学习的迭代运动过程进行建模.在机器学习的参数空间定义广义目标函数,利用Schrödinger方程和势能等效得到机器学习过程的量子动力学方程,通过Wick转动进一步建立了量子动力学与热动力学的关系,这为利用物理理论和数学理论对机器学习的迭代过程进行研究提供了可能.本文工作将机器学习的迭代过程转化为含时偏微分方程来进行精确数学表述,该方程表明机器学习过程可能存在多尺度的退火过程和同一尺度下的时间演化过程.利用量子动力学方程证明了机器学习在时间演化时的收敛性,解释了机器学习中的扩散模型是量子动力学方程在经典近似和低阶泰勒近似下的映射模型,导出了人工智能中常用的Softmax和Sigmoid函数.这些结果表明量子动力学方法在研究机器学习理论中是有效的.
王鹏麦麦提尼亚孜·麦麦提阿卜杜拉
关键词:量子动力学薛定谔方程
基于量子动力学的优化算法熵
2025年
在优化系统分析和研究中,熵是一种常用的描述手段,针对不同优化系统动态行为和熵之间的内在联系缺乏深入分析的问题,提出一种基于量子动力学的优化算法熵。首先基于物理学中的布朗运动与采样行为的相似性提出优化问题的布朗运动描述方法。将优化问题力学表达转化为能量的形式引入薛定谔方程,提出基于量子动力学的优化算法;然后结合优化问题在薛定谔方程下的概率表达得到优化算法熵;最后对目标函数约束下的粒子随机行为进行分析,给出了量子动力学下优化系统的基本搜索行为与熵的关系。实验从参考能量、自由粒子动能和目标函数扰动3个不同方面跟踪和分析优化系统的动态行为和熵的变化趋势,验证了熵与优化系统搜索行为之间的相关性。实验结果表明,基于量子动力学的优化算法熵可以深入分析优化过程,为研究优化算法给出了新的思路和方法。
唐泉王鹏辛罡
关键词:量子动力学薛定谔方程
耦合量子比特的耗散量子动力学研究
量子比特是实现量子计算的基础,也是存储量子信息的最小单元。在量子科技领域中,研究耦合量子比特系统的耗散量子动力学至关重要。本文利用随机描述方法研究了在共同环境中耦合量子比特模型的耗散量子动力学,通过引入一组新的上升、下降...
欧智敏
关键词:量子比特
两个耦合驱动谐振子精确的经典与量子动力学研究
2024年
谐振子模型作为一类可严格解析求解的体系,在物理学中占据重要地位,是描述许多物理过程非常有力的理论模型,而关于驱动谐振子的研究却较少涉及.本文研究了两个耦合驱动谐振子模型精确的经典与量子动力学.在经典力学框架下利用哈密顿正则方程给出含时驱动外场作用在两个耦合谐振子体系的精确能量值.在量子力学框架下考虑非含时驱动外场,给出系统的能量本征值和对应的本征态.考虑含时驱动外场,利用算子代数方法得到该量子体系t时刻的波函数和对应的能量期望值.由于在量子力学框架下微观粒子具有波粒二象性,因此两个驱动耦合谐振子体系的经典与量子动力学存在明显差异.
陈康康李海凤欧智敏张凯峰
关键词:经典动力学量子动力学
量子动力学框架在Lennard-Jones团簇结构优化中的应用
2024年
Lennad-Jones团簇结构优化是在物理化学和材料科学领域经常遇到的优化问题,由于原子之间的相互作用具有高度的复杂性,因此常用来检验算法性能。量子动力学是一种具有完整数学框架且非常有效的理论模型,量子动力学框架(QDF)已经被证明在复杂问题中具有很强的竞争力。在不引入任何先验知识的基础下,使用QDF在Lennard-Jones团簇结构优化问题中进行求解,探讨QDF在具有高度复杂的解空间的团簇问题中的性能。将QDF与差分进化算法、骨架烟花算法进行对比,比较最低能量、能量分布和时间精度等。实验结果表明,在Lennard-Jones团簇结构优化问题中,可接受时间内QDF取得优于其他两种算法的最低能量。QDF是一种具有潜力的解决框架。
王旭王鹏吕林桃
关键词:量子动力学全局优化优化算法
量子动力学和光谱学在简并与非简并系统的等价性:精确投影方法
我们用公式构造和解释了一个“收缩”定理,这个定理可以把两个量子驱动系统的动力学信息等价起来:一个是受随时间变化外场驱动下的任意多能级简并系统(Degenerate System,DS),另一个是相应的收缩非简并系统(Co...
许祥宇
关键词:分立能级希尔伯特空间
基于量子动力学和机器学习势函数的二氧化钛相变机理和性质预测研究
高压铌铁矿相被发现可用于改善二氧化钛(TiO2)材料的带隙结构,进而拓展该材料在催化二氧化碳转化和水制氢等方面的应用。与此同时,有相关研究发现铌铁矿相可通过温度诱导的方式在常压下制备形成。然而,这一制备反应的具体机理尚未...
陈盛斌
关键词:二氧化钛量子动力学神经网络
基于优化算法量子动力学框架的势垒估计准则
2024年
量子动力学框架(QDF)是在优化算法量子动力学模型下得到的具有代表性和普遍意义的优化算法的基本迭代过程,差解接受是避免优化算法陷入局部最优、解决算法早熟问题的一种重要机制。为了在QDF中引入差解接受机制,以量子动力学模型为基础将差解视为粒子运动过程中遇到的势垒,利用量子隧道效应中的透射系数计算粒子穿透该势垒的概率,从而得到量子动力学模型下的差解接受准则:势垒估计准则(PBEC)。PBEC与势垒高度和宽度、粒子的质量均有关系,比经典的Metropolis接受准则更能全面地估计优化算法采样时遇到差解时的行为。实验结果表明,基于PBEC的QDF算法相较于基于Metropolis接受准则的QDF算法,在求解函数过程中算法跳出局部最优的能力更强、搜索效率更高,表明PBEC在量子优化算法中是一种可行且有效的差解接受机制。
陈雅琴王鹏
关键词:优化算法透射系数
F+CHD_(3)→HF+CD_(3)反应C—H伸缩振动激发的量子动力学研究
2024年
对多原子化学反应进行精确的理论模拟研究,是当前量子动力学领域的重要挑战之一.本文运用七维的量子含时波包方法,对反应物振动基态和C—H伸缩振动第一激发态的F+CHD_(3)反应进行动力学研究.分析了不同振动态条件下的反应概率,发现当碰撞能低于0.06 eV时反应概率曲线均表现出许多剧烈的振荡峰,支持实验上所推测的动力学共振现象.当碰撞能介于0.06—0.3 eV之间时,振动激发态反应中HF产物通道的反应概率低于振动基态反应,与实验观测结果一致.模拟发现:相比于振动基态的情况,低能碰撞时C—H伸缩振动激发态反应的非含时波函数在过渡态区域更倾向于靠近D原子一侧,并将这一现象归结为振动激发态势能面在大碰撞角区域更显著的能量优势,解释了伸缩振动激发对HF产物通道的抑制作用.本研究为实验结果的解释提供了重要的理论支持,有助于更深入地理解多原子反应中振动模式激发对动力学过程的影响.
周勇

相关作者

张东辉
作品数:52被引量:12H指数:2
供职机构:中国科学院大连化学物理研究所
研究主题:势能面 反应动力学 动力学研究 H+ CH4
王鹏
作品数:24被引量:33H指数:3
供职机构:西南民族大学
研究主题:量子动力学 优化算法 薛定谔方程 多尺度 量子
杨明晖
作品数:30被引量:7H指数:2
供职机构:中国科学院武汉物理与数学研究所
研究主题:量子动力学 CH4 势能面 化学位移 H+
王敦友
作品数:21被引量:0H指数:0
供职机构:山东师范大学物理与电子科学学院
研究主题:SN2反应 量子力学 水溶液 量子动力学 CL
张庆刚
作品数:105被引量:135H指数:7
供职机构:山东师范大学物理与电子科学学院
研究主题:分子动力学 抑制剂 H 含时波包 SVRT模型