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.
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.