The Spacetime Metric

Nível 6 · Preparação para a pesquisa · Avaliação avançada

Auditoria quântica de energia de ciclo completo

Feche todos os canais de preparação, controle, feedback, extração e reset antes de avaliar uma reivindicação de trabalho de rede.

Conclua os três desafios. Mostre suposições, unidades, incerteza e a fronteira entre cálculo, inferência dependente do modelo, observação e afirmação não resolvida.

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Desafio 1 · derivação

Derive o balanço do ciclo completo

Para um ciclo quântico medido e com realimentação, derive o equilíbrio da primeira lei incluindo energia do meio de trabalho, trabalho extraído, calor, trabalho de medição/controle, reset de memória e retorno de estado. Mostre a condição sob a qual um ganho parcial de ciclo desaparece.

Entregáveis exigidos

  • • Livro-razão simbólico com resolução de estágios
  • • Expressão de trabalho em rede de ciclo completo
  • • Verificações de retorno de estado e limite ideal

Critérios de avaliação · 20 pontos

  • • Termos e placas de energia: 8 pontos
  • • Custos de informação/controle incluídos: 7 pontos
  • • Verificações de fechamento de ciclo: 5 pontos

Desafio 2 · análise

Otimize contra benchmarks nulos honestos

Usando um conjunto de dados de ciclo sintético, estime o trabalho líquido e a incerteza entre a força e a temperatura do feedback. Compare com benchmarks sem feedback, feedback randomizado e melhores com controladores clássicos.

Entregáveis exigidos

  • • Registros de ciclo completo para pelo menos 24 condições
  • • Intervalos de confiança do trabalho de rede e gráfico de referência
  • • Correção de viés de otimização ou confirmação por suspensão

Critérios de avaliação · 20 pontos

  • • Fechamento do livro-razão para cada condição: 7 pontos
  • • Parâmetros e incerteza são apropriados: 7 pontos
  • • O viés de otimização é controlado: 6 pontos

Desafio 3 · projeto

Pré-registre-se para um teste de dispositivo em ciclo fechado

Projete um teste em nível de dispositivo de uma reivindicação de energia quântica restrita com medição independente de acionamento, controle, refrigeração, reinício e saída útil. Especifique controles de deriva e um resultado que feche a reivindicação.

Entregáveis exigidos

  • • Limite do sistema e diagrama de medição
  • • Esquema nulo, simulado e de calibração
  • • Regras de descegamento, fechamento e replicação

Critérios de avaliação · 20 pontos

  • • Limite inclui todos os recursos necessários: 7 pontos
  • • A metrologia pode resolver o efeito alegado: 7 pontos
  • • As regras de decisão impedem reivindicações de razão parcial: 6 pontos

Esboços de solução para docentes

Procure raciocínios que resistam à inspeção

1. Derive o balanço do ciclo completo

  • • Atribua fluxos de energia à preparação, medição, realimentação, extração e reset.
  • • Inclua o controlador e a memória entre os recursos que precisam ser restaurados.
  • • Uma etapa positiva de extração não implica trabalho positivo de ciclo completo.

2. Otimize contra benchmarks nulos honestos

  • • Compute net work apenas onde cada estágio declarado e flag de retorno de estado está presente.
  • • Sintonise em um subconjunto e confirme a condição selecionada nos ciclos de espera.
  • • Atribua uma vantagem apenas em relação ao benchmark comparável pré-registrado mais forte.

3. Pré-registre-se para um teste de dispositivo em ciclo fechado

  • • Meça cada canal de energia em uma base comum de clock e calibração.
  • • Use simulações aleatórias e injeções de energia conhecida.
  • • Requerem tanto fechamento de energia quanto retorno de estado reproduzível antes de interpretar a saída líquida.