分类: 心理学 >> 认知心理学 分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2024-07-29
摘要: 量子认知心理学是一门融合量子力学原理与认知心理学的新兴学科,借助量子概率理论和量子态描述,解释和模拟人类认知过程中的不确定性和复杂性。量子认知心理学在汲取量子力学“精华”的同时,不断整合认知心理学的经典理论,从而发展出三个独具特色的理论和模型,即量子概率理论、量子决策理论和量子认知模型。随着量子科技的迅猛发展,量子科技在认知心理学领域也取得了较快的发展,两者相结合的应用领域也在不断拓展。然而,量子认知心理学目前面临着来自理论、实证和跨学科整合上的争议与挑战,未来要深入探索量子力学领域相关效应在人类高级认知过程中的作用、推动量子认知心理学和认知神经科学与人工智能深度整合。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2024-06-15
摘要: 受来自引力的全息理论以及 AdS/CFT 对偶性中所揭示的量子纠缠与时空间可能存在深刻联系的启发,本文尝试在量子测量、量子纠缠以及时空间建立一种联系,提出了一种“多时空”方案。在该方案下,可以同时解决量子测量中的优先基矢问题和明确结果问题。并且揭示出了经典时空来源于量子测量。但该方案的一个衍生结果是宇宙中的经典时空数量不是唯一的,而是可能存在很多个。“多时空”方案使测量仪器或观察者沦为了普通地位,以及被测系统和测量仪器间的地位是平等的。然而目前这种方案的提出仍然是框架性的或认识性的,它的检验依赖于量子引力的建立,但同时也为未来量子引力在同时处理经典时空、量子测量和量子纠缠问题时提供了一种可能的方向。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2024-06-11
摘要: We propose a simple, direct and verifiable explanation for the neutrino oscillations. This explanation is based on the exchange effect between identical particles. Specifically, the experimental neutrinos acquire a tiny potential energy inversely proportional to their energy by exchanging with the Cosmic Neutrino Background (CνB). This exchange occurs both between neutrinos of the same flavour and between neutrinos of different flavours, and the latter makes the three potential energy eigenstates of the experimental neutrinos different from the three flavour eigenstates. In terms of the effect on the phase factor of the wave function, a neutrino having a tiny potential energy inversely proportional to its energy is equivalent to it having a tiny apparent mass, and the potential eigenstates being a mixture of flavour eigenstates is equivalent to the mass eigenstates being a mixture of flavour eigenstates. We calculate the potential eigenvalues and eigenstates of the potential energy matrix expressed by the exchange amplitudes between the experimental neutrinos and the CνB, and determine the matrix (with one free parameter) by using the measurement data of the neutrino oscillation experiments. The values of the matrix elements have the features that are consistent with the prediction of the Standard Cosmological Model (SCM) for the distribution of the CνB. In addition, the SCM predicts the magnitude of the background neutrino flux, and according to our theory, if the flux of experimental neutrinos is much larger than that of the background neutrinos, then the neutrino exchange may change the distribution of the background neutrinos, and thus change the apparent mass of the neutrinos as well as the way of mixing. This provides a new and unified perspective to explain various anomalies in experiments involving high-flux neutrino sources. Systematically studying the relationship between these anomalies and the magnitude of neutrino flux through experiments would provide a realistic way to test our theory.
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 分类: 计算机科学 >> 计算机科学技术其他学科 提交时间: 2024-05-14
摘要: In his 1950 paper 11 , Turing proposed the notion of a thinking machine, namely a machine that can think. But a thinking machine has to follow a certain law of physics, provided it is realized physically. In this paper, we show that Turing’s thinking machine necessrily obeys ’t Hooft’s principle of superposition of states, which was presented by ’t Hooft 8 in 2016 beyond the usual one as described by Dirac 4 in the conventional quantum mechanics. Precisely, Turing’s thinking machine must be a quantum machine, while ’t Hooft’s principle characterizes its thinking behavior in a probabilistic way.
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2024-04-22
摘要: In this paper we followed the idea in Ref. 1 to discuss the Doppler frequency shift of photons and the Compton scattering between photons and electrons, pointing out that followingthe idea we have to modify the usual quantum relation of massless particle. But due to limitedinformation and knowledge, we couldn’t yet determine the specific expression for the correctioncoefficient of the quantum relation of massless particle. However, the phenomenon of spontaneous radiation in a cyclotron maser give us an opportunity to see what the expression for this correctioncoefficient might look like, as the phenomenon of spontaneous radiation in a cyclotron maser canbe explained by the effect of Doppler frequency shift of virtual photons and Compton scatteringbetween virtual photons and electrons. Therefor, under some restrictive conditions, we construct a very concise expression for this correction coefficient by discussing different cases. And then we used this expression to analyze the wavelength of radiation in the cyclotron maser, which tends toa limited value at v→c, rather than to 0 as in the Lorentz model. This paper still inherits the idea inRef. 1 that the energy and momentum of particles cannot be infinite, otherwise it will make some equations meaningless, and this view is also from the idea in some quantum gravity models. This paper also provides us with a possible experimental scheme to determine the value of Qin Ref. 1 , but it still requires extremely high experimental energy.
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2024-04-10
摘要: Artificial Neural Network (ANN) has become a powerful tool in the field of scientific research with its powerful information encapsulation ability and convenient variational optimization method. In particular, there have been many recent advances in computational physics to solve variational problems. Deep neural network (DNN) is used to represent the wave function to solve quantum many-body problems using variational optimization. In this work we used a new Physics-Informed Neural Network (PINN) to represent the Cumulative Distribution Function (CDF) of some classical problems in quantum mechanics and to obtain their ground state wave function and ground state energy through the CDF. By benchmarking against the exact solution, the error of the results can be controlled at a very low level. This new network architecture and optimization method can provide a new choice for solving quantum many- body problems.
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2024-03-09
摘要: There is a U(4’) times U(4)-bundle on four-dimensional square root Lorentz manifold. Then a Pati-Salam model in curved space-time (Lagrangian) and a gravity theory (Lagrangian) are constructed on square root Lorentz manifold based on self-parallel transportation principle. An explicit formulation of Sheaf quantization on this square root Lorentz manifold is shown. Sheaf quantization is based on superposition principle and construct a linear Sheaf space in curved space-time. The transition amplitude in path integral quantization is given which is consistent with Sheaf quantization. All particles and fields in Standard Model (SM) of particle physics and Einstein gravity are found in square root metric and the connections of bundle. The interactions between particles/fields are described by Lagrangian explicitly. There are few new physics in this model. The gravity theory is Einstein-Cartan kind with torsion. There are new particles, right handed neutrinos, dark photon, Fiona, X^{ pm C} and Y^0,Y^1,Y^2,Y_*^1,Y_*^2.
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2024-02-27
摘要: 本文通过线圈与磁体相对运动实验,以及对诸多电磁相互作用案例分析研究表明在单极感应问题上,韦伯当年的观点是正确的。另外,本文的实验分析同时表明与场的概念相比较,力线的概念对解释电磁相互作用同样起重要作用。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 随着各学科交叉融合不断深化,有限元法因其高效、精确、便捷等优点被广泛用于下肢肌骨系统生物力学研究,促进了临床个体化治疗、康复辅具、智能可穿戴等领域的发展,具有广阔的应有前景。以Web of science、PubMed、CNKI数据库为数据来源,“finite element and(lower limb or lower extremity or leg)”为英文检索词, “有限元、下肢”为中文检索词检索2018—2022年以下肢为重点的有限元研究。本研究系统阐述了有限元法在骨折预测及风险评估、骨折固定方法及固定器械力学分析、关节置换术评估中的临床应用,并探究了有限元法在骨应力分析、康复辅具力学分析、下肢-织物模型力学分析中的研究及应用。结果表明:有限元法可以建立符合生物力学理论的下肢模型,模拟计算各种工况,反映人体组织内部结构的应力应变情况,推动了临床医学个体化治疗研究的深入,促进了下肢康复辅具、智能可穿戴产品向智能化发展。未来的研究应着重提高有限元计算精度,将高精度测量技术、多体动力学肌骨模型与有限元法结合、建立人体-织物有限元模型,进一步促进下肢肌骨系统生物力学研究的广度和深度。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 依据经典Flügge壳体理论,利用功能梯度材料(FGM)和均匀材料物理性质和力学行为相似性的均匀化转换计算方法,研究了静水压力下FGM圆柱壳临界压力的预测方法。针对水下FGM圆柱壳耦合系统的振动问题,考虑流体影响,采用波动法推导出相应的振动方程,使用了牛顿迭代法,以确定在静水压力下FGM圆柱壳的固有频率。根据临界载荷与固有频率为零的载荷水平线性相关性,运用拟合曲线法和均匀化转换后的公式法对静水压力下FGM圆柱壳临界压力进行了预测分析,并讨论了FGM圆柱壳各项参数对静水压力下FGM圆柱壳临界压力的影响。结果表明,FGM圆柱壳的材料弹性模量E合值、几何尺寸h/R和L/R,以及不同边界条件改变对临界压力影响较大。通过对多组算例的对比分析,证明了本研究方法的正确性和有效性。使用该方法进行预测的精度高,计算量小,能够为非均匀结构力学行为的分析提供新的研究途径。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 选取典型的钢筋混凝土(RC)深梁受剪试验,开发并运用三维刚体弹簧元法(3D RBSM)模拟了大尺寸截面深梁的受剪破坏过程,以及箍筋对深梁抗剪性能的影响。结果表明,3D RBSM不仅能够较准确地计算RC深梁的开裂荷载、名义抗剪强度以及箍筋的增强作用,而且能够模拟裂缝的开展以及构件的破坏。相比于有限元法,3D RBSM具有以下优势:大幅度提高了名义抗剪强度的计算精度,实现了散布裂缝模拟的可视化以及混凝土裂缝宽度的直观、定量评价; 能够更好地捕捉峰值荷载后的软化行为。因此,3D RBSM为大尺寸截面深梁的受剪破坏模拟、明晰抗剪性能尺寸效应机理和完善大尺寸RC构件设计提供了有效研究手段。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 带数值耗散的算法因其能有效过滤虚假高频响应的影响而备受关注。基于离散控制理论Z变换,提出一类带数值耗散的结构动力学显式算法。该算法采用CR法的速度和位移递推式,满足零振幅衰减率,且对线性系统和非线性刚度软化系统为无条件稳定,对刚度硬化系统则是条件稳定的; 该算法由单个参数ρ控制数值耗散能力。通过对振幅衰减和周期延长的理论分析表明,系数a可调节算法的精度和非线性稳定区间,给出精度最优时系数的取值。对特定的系数取值该算法可转变为CR法。通过算例对线性系统和非线性系统的分析验证了新算法具有良好的精度、稳定性和数值耗散,表明新算法是正确有效的。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: “风致雪漂”运动可能会造成建筑物倒塌,威胁到人身财产安全,因此风雪的共同作用在设计大跨度结构时是不能忽略的。本研究采用欧拉-欧拉方法,基于k-kl-ω湍流模型,选择的大跨度双曲屋盖结构的投影形状有4种,分别为矩形、正方形、椭圆形以及圆形,研究在风雪流共同作用下风向角不同时这4种结构屋盖表面的风致积雪压力系数曲线图和积雪分布系数云图,并进行了对比分析,得到积雪分布规律。结果表明:风致雪漂作用下4种形状屋盖结构表面风致积雪压力系数比单独风作用下的平均压力系数大; 4种屋盖结构表面的风致积雪压力系数最大值出现的位置不同; 风向角对屋盖表面的风致积雪压力有很大影响,当风向角不同时,屋盖表面压力从大到小的排列顺序依次为矩形、椭圆形、正方形和圆形屋盖。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 考虑到塑钢纤维轻骨料混凝土梁受压区跨中的力学性能是梁整体受弯力学性能提高的关键因素,以跨中局部受压区使用钢纤维加强、螺旋箍筋和矩形箍筋加强3种加强方式为基本参数,完成了6根受压区加强塑钢纤维轻骨料混凝土梁受弯加载试验研究。讨论了加强方式、纵筋配筋率和加强区混凝土强度对塑钢纤维轻骨料混凝土加强梁受弯力学性能产生的影响。结果得出:塑钢纤维对轻骨料混凝土梁有增韧阻裂、延缓裂缝发展的作用,且经受压区跨中加强后的塑钢纤维轻骨料混凝土梁超筋破坏现象得到明显改善; 受压区跨中使用螺旋箍筋加强试件的承载力和延性最好,受压区跨中使用钢纤维加强试件的混凝土极限压应变最大,受压区跨中使用矩形箍筋加强混凝土试件延性最差; 增大纵筋配筋率,受压区跨中使用钢纤维加强试件的承载力有明显提高,但延性降低,增大加强区混凝土强度,受压区跨中使用钢纤维加强试件承载力有一定程度提高,而延性变化不大。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 从细观角度出发,将轻骨料混凝土看作由轻粗骨料、基体砂浆及两者间的界面过渡区组成的复合材料。采用塑性损伤本构模型,建立了含3种等效粒径的轻骨料混凝土二维数值模型,对其在单轴受压条件下破坏时的损伤分布和宏观应力-应变曲线关系进行了细观数值模拟。研究了不同轻粗骨料体积含量、表观密度、最大粒径及其随机分布对轻骨料混凝土单轴受压损伤分布及宏观应力-应变曲线关系的影响。结果表明,轻骨料混凝土受压破坏时轻粗骨料颗粒会破裂,轻粗骨料体积含量与表观密度对轻骨料混凝土力学性能的影响较大,轻粗骨料最大粒径对轻骨料混凝土单轴受压强度有轻微的影响,轻粗骨料的随机分布对轻骨料混凝土单轴受压应力-应变曲线的非线性段有一定影响,且对损伤分布影响明显。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 舰载直升机易受外部机动载荷波动的影响导致水平传动轴和尾斜轴相连接的轴角发生偏差,引起尾传动系统振动超标,严重时会造成尾传动轴断裂甚至坠机等灾难性事故。论文首先推导含轴角参数的尾传动系统振动方程,得到了轴角偏差与啮合刚度的关系,探究了偏差值与尾斜轴振动幅值的内在关联,以某型直升机尾斜传动系统为研究对象,建立尾传动系统动力学模型,揭示了轴角参数对尾斜轴振动特性的影响规律:不同设计角度的尾传动系统在轴角发生偏差时振动响应趋势基本一致,尾斜轴振动幅值会随设计角度的增加而增加; 轴角在0°~2°范围内发生偏差时,尾斜轴的振动幅值会呈现先增加后减小的趋势,偏差在1.5°左右时尾斜轴振幅达到最大值。当轴角偏差相同时,尾斜轴上中间减速器处的振动幅值为尾减速器处的3.6倍。研究结果可为直升机尾传动系统动力学设计与振动故障分析提供参考。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 大多数悬臂梁的研究都是基于确定性振动分析或将外部激励假定为高斯过程,鲜少涉及非高斯激励。针对非高斯激励下带附加质量的悬臂梁的响应特征进行研究。首先,通过Lagrange方程建立考虑曲率非线性的悬臂梁振动方程; 然后,通过指数多项式闭合法求解结构响应的概率密度函数,并分析了平均到达速率、激励强度及附加质量对结构响应的影响; 同时分析了非平稳非高斯激励下非线性结构参数对响应的影响。计算结果表明,指数多项式闭合法与模拟解吻合很好,平均到达速率越大,结构响应的概率密度函数曲线收缩越明显。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 针对工程材料中的钢化夹层玻璃受风沙冲击问题,利用重三角级数构造了冲击荷载作用下四边简支弹性矩形夹层薄板的挠度函数,依据积分变换方法求解挠度函数系数,并基于薄板小挠度弯曲理论得到四边简支条件下矩形钢化夹层玻璃薄板的应力与应变函数,利用Matlab编程对其分布规律计算,研究钢化夹层玻璃受冲击的动力学特性。结果表明:在不同冲击高度下,冲击力、位移响应均呈先增加后减小的趋势,且由于冲击惯性效应致使位移响应分为接触加载期、接触卸载期、脱离后期; 应力波在玻璃内对称向四周传播且不断衰减致使位移场、应变场、应力场均呈对称分布,且冲击荷载对冲击点的影响最大; 钢化夹层玻璃薄板冲击点区域下表面受拉而出现拉破坏,边界区域受压出现压破坏,而上表面的破坏情况则恰好相反。该研究结果为研究夹层玻璃受冲击破坏机理提供了重要依据。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 针对点阵夹芯结构的脱焊损伤,提出了一种基于高频激励下结构ODS(operational deflection shapes)的损伤检测方法。ODS包含结构的整体动态响应特性,尤其是高频激励下损伤区域的局部振动信息。首先通过仿真计算出损伤局部区域的特征频率,选取合适的高频宽频带激励损伤结构。然后,采用压电片与扫描式激光测振仪结合,检测高频稳态信号激励下损伤结构的动态响应,综合考虑频段内多个频率下的ODS,由损伤成像中共振峰的位置,直接定位损伤。仿真与试验均验证了该方法识别损伤的有效性。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 悬索是一种典型的大跨度低阻尼柔性系统,其包含平方和立方非线性特征,从而呈现出各种非线性动力学行为,尤其是在不同模态之间发生的耦合共振响应。此外实际工程中悬索受气温、太阳辐射、风等因素影响,周围温度场变化明显,而悬索线性和非线性振动特性对于温度变化较为敏感。本研究以悬索同时发生主共振和3:1内共振为例,将之前忽略模态耦合的单自由度模型扩展到两自由度模型,并利用多尺度法求得系统直角坐标下的平均方程。基于所绘制的系统各类响应曲线,对温度变化下悬索模态耦合振动特性开展详细论述。数值算例结果表明:温度下降(上升)时,Irvine参数更大(更小)的悬索容易发生3:1内共振; 在内共振的区间,低阶模态响应幅值受温度变化的影响大于高阶模态的响应幅值; 霍普夫分岔对于温度变化的敏感程度要高于鞍结点分岔; 在耦合共振区间,系统周期运动对温度变化较为敏感,温度变化有可能导致系统的周期运动变为非周期。