Στατιστικός χαρακτηρισμός τομέα χρόνου μη περιοδικών οπτικών ρολογιών PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Στατιστικός χαρακτηρισμός τομέα χρόνου μη περιοδικών οπτικών ρολογιών

Ντάριο Κιλούφο

Institute of Theoretical Physics & IQST, Ulm University, Albert-Einstein-Allee 11 89081, Ulm, Germany
Universit$grave{a}$ degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica – Emilio Segrè, via Archirafi 36, I-90123 Palermo, Italy

Βρείτε αυτό το άρθρο ενδιαφέρουσα ή θέλετε να συζητήσετε; Scite ή αφήστε ένα σχόλιο για το SciRate.

Περίληψη

Μέτρηση χρόνου σημαίνει μέτρηση της εμφάνισης περιοδικών φαινομένων. Κατά τους περασμένους αιώνες καταβλήθηκε μεγάλη προσπάθεια για να κατασκευαστούν σταθεροί και ακριβείς ταλαντωτές που θα χρησιμοποιηθούν ως ρυθμιστές ρολογιού. Εδώ εξετάζουμε μια διαφορετική κατηγορία ρολογιών με βάση τις διαδικασίες στοχαστικού κλικ. Παρέχουμε ένα αυστηρό στατιστικό πλαίσιο για τη μελέτη των επιδόσεων τέτοιων συσκευών και την εφαρμογή των αποτελεσμάτων μας σε ένα μόνο συνεκτικά οδηγούμενο άτομο δύο επιπέδων υπό φωτοανίχνευση ως ακραίο παράδειγμα μη περιοδικού ρολογιού. Οι προσομοιώσεις Quantum Jump MonteCarlo και η κατανομή χρόνου αναμονής μέτρησης φωτονίων θα παρέχουν ανεξάρτητους ελέγχους στα κύρια αποτελέσματα.

Χρησιμοποιώντας ένα απλοποιημένο οπτικό μοντέλο, δείχνουμε ότι ο φορμαλισμός μεγάλης απόκλισης των κβαντικών τροχιών μπορεί εύκολα να αξιοποιηθεί για τη μελέτη των επιδόσεων μιας συγκεκριμένης κατηγορίας ρολογιών που βασίζονται σε διαδικασίες στοχαστικού κλικ. Η απόδειξη αρχής που παρουσιάζεται εδώ παρέχει μια σαφή εφαρμογή της θερμοδυναμικής των κβαντικών τροχιών σε πρακτικά προβλήματα και, ταυτόχρονα, προτείνει περαιτέρω συνδέσεις με τη μετρολογία.

► Δεδομένα BibTeX

► Αναφορές

[1] GW Ford. «Το θεώρημα διακύμανσης-διάσπασης». Contemporary Physics 58, 244–252 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2017.1298289

[2] Χένρι Ρέτζιναλντ Άρνουλφ Μάλοκ. «Ρολόγια εκκρεμούς και τα λάθη τους». Proceeding of the Royal Society A 85 (1911).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1911.0064

[3] M Kesteven. «Σχετικά με τη μαθηματική θεωρία των διαφυγών ρολογιού». American Journal of Physics 46, 125–129 (1978).

[4] Peter Hoyng. «Δυναμική και απόδοση εκκρεμών ρολογιού». American Journal of Physics 82, 1053–1061 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.4891667

[5] S. Ghosh, F. Sthal, J. Imbaud, M. Devel, R. Bourquin, C. Vuillemin, A. Bakir, N. Cholley, P. Abbe, D. Vernier και G. Cibiel. «Θεωρητικές και πειραματικές έρευνες θορύβου 1/​f σε συντονιστές κρυστάλλων χαλαζία». 2013 Joint European Frequency and Time Forum International Frequency Control Symposium (EFTF/​IFC)Σελίδες 737–740 (2013).
https://doi.org/​10.1109/​EFTF-IFC.2013.6702262

[6] GJ Milburn. «Η θερμοδυναμική των ρολογιών». Contemporary Physics 61, 69–95 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2020.1837471

[7] Paul Erker, Mark T. Mitchison, Ralph Silva, Mischa P. Woods, Nicolas Brunner και Marcus Huber. «Αυτόνομα κβαντικά ρολόγια: Περιορίζει η θερμοδυναμική την ικανότητά μας να μετράμε τον χρόνο;». Phys. Απ. Χ 7, 031022 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031022

[8] Mischa P. Woods. «Αυτόνομα ρολόγια από αξιωματικές αρχές». Quantum 5, 381 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-01-17-381

[9] AN Pearson, Y. Guryanova, P. Erker, EA Laird, GAD Briggs, M. Huber, and N. Ares. «Μέτρηση του θερμοδυναμικού κόστους της χρονομέτρησης». Phys. Αναθ. Χ 11, 021029 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021029

[10] Heinz-Peter Breuer και Francesco Petruccione. «Η θεωρία των ανοιχτών κβαντικών συστημάτων». Oxford University Press. (2007).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780199213900.001.0001

[11] Howard M. Wiseman και Gerard J. Milburn. «Κβαντική μέτρηση και έλεγχος». Τόμος 9780521804424, σελίδες 1–460. Πανεπιστημιακός Τύπος του Cambridge. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948

[12] Serge Haroche και Jean Michel Raimond. «Εξερεύνηση του Κβαντικού: Άτομα, κοιλότητες και φωτόνια». Oxford Univ. Τύπος. Οξφόρδη (2006).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780198509141.001.0001

[13] Crispin Gardiner, Peter Zoller και Peter Zoller. «Κβαντικός θόρυβος: ένα εγχειρίδιο μαρκοβιανών και μη μαρκοβιανών κβαντικών στοχαστικών μεθόδων με εφαρμογές στην κβαντική οπτική». Springer Science & Business Media. (2004).
https://doi.org/​10.48550/​ARXIV.QUANT-PH/​9702030

[14] Todd A. Brun. «Συνεχείς μετρήσεις, κβαντικές τροχιές και αποσυνεκτικές ιστορίες». Physical Review A 61 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.61.042107

[15] Todd A. Brun. «Ένα απλό μοντέλο κβαντικών τροχιών». American Journal of Physics 70, 719–737 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1475328

[16] MB Plenio και PL Knight. «Η προσέγγιση κβαντικού άλματος στη δυναμική διάχυσης στην κβαντική οπτική». Rev. Mod. Phys. 70, 101-144 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.70.101

[17] Daniel Manzano και Pablo I Hurtado. «Συμμετρία και θερμοδυναμική των ρευμάτων σε ανοιχτά κβαντικά συστήματα». Phys. Απ. Β 90, 125138 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.90.125138

[18] VV Belokurov, OA Khrustalev, VA Sadovnichy και OD Timofeevskaya. «Πίνακας συνθηκών πυκνότητας: Συστήματα και υποσυστήματα στην κβαντική μηχανική» (2002). url: arxiv.org/​abs/​quant-ph/​0210149.
arXiv: quant-ph / 0210149

[19] Vittorio Gorini, Andrzej Kossakowski και Ennackal Chandy George Sudarshan. «Εντελώς θετικές δυναμικές ημιομάδες συστημάτων n-επιπέδου». Journal of Mathematical Physics 17, 821–825 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.522979

[20] Γκόραν Λίντμπλαντ. «Σχετικά με τις γεννήτριες κβαντικών δυναμικών ημιομάδων». Communications in Mathematical Physics 48, 119–130 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499

[21] RS Ellis. «Μια επισκόπηση της θεωρίας των μεγάλων αποκλίσεων και εφαρμογές στη στατιστική μηχανική». Insurance Mathematics and Economics 3, 232–233 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 03461238.1995.10413952

[22] Hugo Touchette. «Η προσέγγιση της μεγάλης απόκλισης στη στατιστική μηχανική». Physics Reports 478, 1–69 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2009.05.002

[23] Angelo Vulpiani, Fabio Cecconi, Massimo Cencini, Andrea Puglisi και Davide Vergni. «Μεγάλες αποκλίσεις στη φυσική». The Legacy of the Law of Large Numbers (Βερολίνο: Springer) (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-54251-0

[24] Juan P Garrahan και Igor Lesanovsky. «Θερμοδυναμική των τροχιών κβαντικού άλματος». Phys. Αναθ. Lett. 104, 160601 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.104.160601

[25] Τσαρλς Τζόρνταν και Κάρολι Τζορντάν. «Λογισμός πεπερασμένων διαφορών». Τόμος 33. American Mathematical Soc. (1965).

[26] Bassano Vacchini. «Γενική δομή κβαντικών μοντέλων σύγκρουσης». International Journal of Quantum Information 12, 1461011 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1142 / s0219749914610115

[27] Χάουαρντ Κάρμαικλ. «Μια προσέγγιση ανοιχτών συστημάτων στην κβαντική οπτική: διαλέξεις που παρουσιάστηκαν στο université libre de bruxelles, 28 Οκτωβρίου έως 4 Νοεμβρίου 1991». Τόμος 18. Springer Science & Business Media. (2009).

[28] HJ Carmichael, Surendra Singh, Reeta Vyas και PR Rice. «Χρόνοι αναμονής φωτοηλεκτρονίων και μείωση ατομικής κατάστασης στον φθορισμό συντονισμού». Physical Review Α 39, 1200–1218 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.39.1200

[29] AA Gangat και GJ Milburn. «Κβαντικά ρολόγια που οδηγούνται από τη μέτρηση» (2021). arXiv:2109.05390.
arXiv: 2109.05390

[30] James M. Hickey, Sam Genway, Igor Lesanovsky και Juan P. Garrahan. «Θερμοδυναμική τετραγωνικών τροχιών σε ανοιχτά κβαντικά συστήματα». Φυσική Ανασκόπηση A 86 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.86.063824

[31] Dario Cilluffo, Salvatore Lorenzo, G Massimo Palma και Francesco Ciccarello. «Στατιστικά κβαντικού άλματος με μετατοπισμένο τελεστή άλματος σε χειραλικό κυματοδηγό». Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 2019, 104004 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1742-5468 / ab371γ

Αναφέρεται από

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Quantum Journal