Ei-jaksollisten optisten kellojen tilastollinen aika-alueen karakterisointi PlatoBlockchain Data Intelligence. Pystysuuntainen haku. Ai.

Ei-jaksollisten optisten kellojen tilastollinen aika-alueen karakterisointi

Aikaleima: 14. heinäkuuta 2022 klo 9

Dario Cilluffo

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

Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.

Abstrakti

Ajan mittaaminen tarkoittaa jaksollisten ilmiöiden esiintymisen laskemista. Viime vuosisatojen aikana on tehty suuria ponnisteluja stabiilien ja tarkkojen oskillaattorien tekemiseksi käytettäviksi kellosäätiminä. Tässä tarkastellaan erilaista kelloluokkaa, joka perustuu stokastisiin napsautusprosesseihin. Tarjoamme tiukan tilastollisen viitekehyksen tällaisten laitteiden suorituskyvyn tutkimiseksi ja tulosten soveltamiseksi yhteen koherentisti ohjattuun kaksitasoiseen atomiin valotunnistuksen alaisena äärimmäisenä esimerkkinä ei-jaksollisesta kellosta. Quantum Jump MonteCarlo -simulaatiot ja fotonien laskennan odotusaikajakauma tarjoavat riippumattomia tarkistuksia tärkeimmistä tuloksista.

Suosittu yhteenveto

Yksinkertaistetun optisen mallin avulla osoitamme, että kvanttiratojen suuren poikkeaman formalismia voidaan helposti hyödyntää tietyn kelloluokan suorituskyvyn tutkimiseen stokastisiin napsautusprosesseihin perustuen. Tässä esitetty periaatetodistus tarjoaa selkeän kvanttiratojen termodynamiikan soveltamisen käytännön ongelmiin ja samalla se ehdottaa lisäyhteyksiä metrologiaan.

► BibTeX-tiedot

► Viitteet

[1] GW Ford. "Fluktuaatio-häviölause". Contemporary Physics 58, 244–252 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1080 / +00107514.2017.1298289

[2] Henry Reginald Arnulph Mallock. "Heilurikellot ja niiden virheet". Proceeding of the Royal Society A 85 (1911).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1911.0064

[3] M Kesteven. "Kellon pakenemisen matemaattisesta teoriasta". American Journal of Physics 46, 125–129 (1978).

[4] Peter Hoyng. "Kelloheilurien dynamiikka ja suorituskyky". 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 ja G. Cibiel. "Kvartsikideresonaattoreiden 1/f-kohinan teoreettiset ja kokeelliset tutkimukset". 2013 Joint European Frequency and Time Forum International Frequency Control Symposium (EFTF/​IFC) sivut 737–740 (2013).
https://​/​doi.org/​10.1109/​EFTF-IFC.2013.6702262

[6] GJ Milburn. "Kellojen termodynamiikka". 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 ja Marcus Huber. "Autonomiset kvanttikellot: Rajoittaako termodynamiikka kykyämme mitata aikaa?". Phys. Rev. X 7, 031022 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031022

[8] Mischa P. Woods. "Autonomiset tikittävät kellot aksiomaattisista periaatteista". 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 ja N. Ares. "Ajanoton termodynaamisten kustannusten mittaaminen". Phys. Rev. X 11, 021029 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021029

[10] Heinz-Peter Breuer ja Francesco Petruccione. "Avointen kvanttijärjestelmien teoria". Oxford University Press. (2007).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: OSO / 9780199213900.001.0001

[11] Howard M. Wiseman ja Gerard J. Milburn. "Kvanttimittaus ja ohjaus". Nide 9780521804424, sivut 1–460. Cambridgen yliopiston lehdistö. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948

[12] Serge Haroche ja Jean Michel Raimond. "Kvantin tutkiminen: atomit, ontelot ja fotonit". Oxfordin yliopisto Lehdistö. Oxford (2006).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: OSO / 9780198509141.001.0001

[13] Crispin Gardiner, Peter Zoller ja Peter Zoller. "Kvanttikohina: käsikirja markovista ja ei-markovista kvanttistokastisista menetelmistä, joissa on sovelluksia kvanttioptiikkaan". Springer Science & Business Media. (2004).
https://​/​doi.org/​10.48550/​ARXIV.QUANT-PH/​9702030

[14] Todd A. Brun. "Jatkuvat mittaukset, kvanttiradat ja epäkoherentit historiat". Physical Review A 61 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.61.042107

[15] Todd A. Brun. "Yksinkertainen kvanttiratojen malli". American Journal of Physics 70, 719–737 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1119 / +1.1475328

[16] MB Plenio ja PL Knight. "Kvanttihyppy-lähestymistapa kvanttioptiikan dissipatiiviseen dynamiikkaan". Rev. Mod. Phys. 70, 101-144 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.70.101

[17] Daniel Manzano ja Pablo I Hurtado. "Symmetria ja virtausten termodynamiikka avoimissa kvanttijärjestelmissä". Phys. Rev. B 90, 125138 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.90.125138

[18] VV Belokurov, OA Khrustalev, VA Sadovnichy ja OD Timofejevskaja. "Ehdollinen tiheysmatriisi: Järjestelmät ja osajärjestelmät kvanttimekaniikassa" (2002). url: arxiv.org/​abs/​quant-ph/​0210149.
arXiv: kvant-ph / 0210149

[19] Vittorio Gorini, Andrzej Kossakowski ja Ennackal Chandy George Sudarshan. "Täysin positiiviset n-tason järjestelmien dynaamiset puoliryhmät". Journal of Mathematical Physics 17, 821–825 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1063 / +1.522979

[20] Goran Lindblad. "Kvanttidynaamisten puoliryhmien generaattoreista". Communications in Mathematical Physics 48, 119–130 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499

[21] RS Ellis. "Yleiskatsaus suurten poikkeamien teoriasta ja sovelluksista tilastolliseen mekaniikkaan." Insurance Mathematics and Economics 3, 232–233 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1080 / +03461238.1995.10413952

[22] Hugo Touchette. "Suuri poikkeama lähestymistapa tilastolliseen mekaniikkaan". 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 ja Davide Vergni. "Suuret poikkeamat fysiikassa". Suurten lukujen lain perintö (Berliini: Springer) (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-54251-0

[24] Juan P Garrahan ja Igor Lesanovsky. "Kvanttihyppyratojen termodynamiikka". Phys. Rev. Lett. 104, 160601 2010 (XNUMX).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.104.160601

[25] Charles Jordan ja Károly Jordán. "Äärillisten erojen laskenta". Osa 33. American Mathematical Soc. (1965).

[26] Bassano Vacchini. "Kvanttitörmäysmallien yleinen rakenne". International Journal of Quantum Information 12, 1461011 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1142 / s0219749914610115

[27] Howard Carmichael. "Avoimen järjestelmän lähestymistapa kvanttioptiikkaan: luennot université libre de bruxellesissa, 28. lokakuuta - 4. marraskuuta 1991". Volume 18. Springer Science & Business Media. (2009).

[28] HJ Carmichael, Surendra Singh, Reeta Vyas ja PR Rice. "Valoelektronien odotusajat ja atomitilan väheneminen resonanssifluoresenssissa". Physical Review A 39, 1200–1218 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.39.1200

[29] AA Gangat ja GJ Milburn. "Mittauksella ohjatut kvanttikellot" (2021). arXiv:2109.05390.
arXiv: 2109.05390

[30] James M. Hickey, Sam Genway, Igor Lesanovsky ja Juan P. Garrahan. "Kvadratuuritrajektorioiden termodynamiikka avoimissa kvanttijärjestelmissä". Physical Review A 86 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.86.063824

[31] Dario Cilluffo, Salvatore Lorenzo, G Massimo Palma ja Francesco Ciccarello. "Kvanttihyppytilastot siirretyllä hyppyoperaattorilla kiraalisessa aaltoputkessa". Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 2019, 104004 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1742-5468 / ab371c

Viitattu

Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Quantum Journal