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Caratterizzazione statistica nel dominio del tempo di orologi ottici non periodici

Dario Cilluffo

Istituto di fisica teorica e IQST, Università di Ulm, Albert-Einstein-Allee 11 89081, Ulm, Germania
Universit$grave{a}$ degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica – Emilio Segrè, via Archirafi 36, I-90123 Palermo, Italia

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Astratto

Misurare il tempo significa contare il verificarsi di fenomeni periodici. Negli ultimi secoli è stato fatto un grande sforzo per realizzare oscillatori stabili e precisi da utilizzare come regolatori di clock. Qui consideriamo una diversa classe di orologi basati su processi di clic stocastici. Forniamo un quadro statistico rigoroso per studiare le prestazioni di tali dispositivi e applicare i nostri risultati a un singolo atomo a due livelli guidato in modo coerente sotto fotorilevamento come esempio estremo di orologio non periodico. Le simulazioni Quantum Jump MonteCarlo e la distribuzione dei tempi di attesa per il conteggio dei fotoni forniranno controlli indipendenti sui risultati principali.

Utilizzando un modello ottico semplificato, dimostriamo che il formalismo di grande deviazione delle traiettorie quantistiche può essere facilmente sfruttato per studiare le prestazioni di una particolare classe di orologi che si basano su processi di clic stocastici. La dimostrazione di principio qui presentata fornisce una chiara applicazione della termodinamica delle traiettorie quantistiche a problemi pratici e, allo stesso tempo, suggerisce ulteriori collegamenti con la metrologia.

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