אפיון תחום זמן סטטיסטי של שעונים אופטיים לא מחזוריים

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

המכון לפיזיקה תיאורטית ו-IQST, אוניברסיטת Ulm, Albert-Einstein-Allee 11 89081, Ulm, גרמניה
Universit$grave{a}$ degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica – Emilio Segrè, via Archirafi 36, I-90123 Palermo, Italy

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

מדידת זמן פירושה ספירת התרחשותן של תופעות תקופתיות. במהלך מאות השנים האחרונות הושקע מאמץ גדול לייצר מתנדים יציבים ומדויקים שישמשו כמווסת שעון. כאן אנו רואים סוג אחר של שעונים המבוססים על תהליכי לחיצה סטוכסטיים. אנו מספקים מסגרת סטטיסטית קפדנית כדי לחקור את הביצועים של מכשירים כאלה וליישם את התוצאות שלנו על אטום דו-מפלסי יחיד מונע באופן קוהרנטי תחת זיהוי צילום כדוגמה קיצונית לשעון לא מחזורי. סימולציות Quantum Jump MonteCarlo וחלוקת זמן המתנה של ספירת פוטון יספקו בדיקות עצמאיות לגבי התוצאות העיקריות.

סיכום פופולרי

באמצעות מודל אופטי מפושט, אנו מראים שניתן לנצל בקלות את פורמליזם הסטייה הגדולה של מסלולים קוונטיים כדי לחקור את הביצועים של מחלקה מסוימת של שעונים המסתמכים על תהליכי לחיצה סטוכסטיים. הוכחת העיקרון המוצגת כאן מספקת יישום ברור של תרמודינמיקה של מסלולים קוונטיים לבעיות מעשיות, ובו בזמן, היא מציעה קשרים נוספים עם מטרולוגיה.

► נתוני BibTeX

@article{Cilluffo2022statisticaltime, doi = {10.22331/q-2022-07-14-764}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2022-07-14-764}, title = {אפיון זמן-דומיין סטטיסטי של שעונים אופטיים לא-מחזוריים}, מחבר = {Cilluffo, Dario}, יומן = {{קוואנטום}}, issn = {2521-327X}, publisher = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, נפח = {6}, דפים = {764}, חודש = יולי, שנה = {2022} }

► הפניות

[1] GW פורד. "משפט התנודות-פיזור". פיזיקה עכשווית 58, 244–252 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2017.1298289

[2] הנרי רג'ינלד ארנולף מאלוק. "שעוני מטוטלת והשגיאות שלהם". המשך של החברה המלכותית A 85 (1911).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1911.0064

[3] מ' קסטיבן. "על התיאוריה המתמטית של בריחת שעון". American Journal of Physics 46, 125–129 (1978).

[4] פיטר הוינג. "דינמיקה וביצועים של מטוטלות שעון". 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, and G. Cibiel. "חקירות תיאורטיות וניסיוניות של רעש 1/f במהודי גביש קוורץ". 2013 Joint European Frequency and Time Forum International Frequency Control Symposium (EFTF/IFC)Pages 737–740 (2013).
https://doi.org/10.1109/EFTF-IFC.2013.6702262

[6] ג'יי ג'יי מילבורן. "התרמודינמיקה של השעונים". פיזיקה עכשווית 61, 69–95 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2020.1837471

[7] פול ארקר, מארק ט. מיצ'יסון, ראלף סילבה, מישה פ. וודס, ניקולס ברונר ומרקוס הובר. "שעונים קוונטיים אוטונומיים: האם התרמודינמיקה מגבילה את היכולת שלנו למדוד זמן?". פיזי. Rev. X 7, 031022 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031022

[8] מישה פ. וודס. "שעונים מתקתקים אוטונומיים מעקרונות אקסיומטים". 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. "מדידת העלות התרמודינמית של שמירת זמן". פיזי. Rev. X 11, 021029 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021029

[10] היינץ-פיטר ברויאר ופרנצ'סקו פטרוצ'יון. "התיאוריה של מערכות קוונטיות פתוחות". הוצאת אוניברסיטת אוקספורד. (2007).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780199213900.001.0001

[11] הווארד מ. ויסמן וג'רארד ג'יי מילבורן. "מדידה ובקרה קוונטית". כרך 9780521804424, עמודים 1–460. עיתונות אוניברסיטת קיימברידג'. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948

[12] סרז' הארוך וז'אן מישל ריימונד. "חקירת הקוונטים: אטומים, חללים ופוטונים". אוניברסיטת אוקספורד ללחוץ. אוקספורד (2006).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780198509141.001.0001

[13] קריספין גרדינר, פיטר צולר ופיטר צולר. "רעש קוונטי: מדריך לשיטות סטוכסטיות קוונטיות מרקוביות ולא-מרקוביות עם יישומים לאופטיקה קוונטית". Springer Science & Business Media. (2004).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/9702030

[14] טוד א. ברון. "מדידות רציפות, מסלולים קוונטיים והיסטוריות לא קוהרנטיות". סקירה פיזית A 61 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.61.042107

[15] טוד א. ברון. "מודל פשוט של מסלולים קוונטיים". American Journal of Physics 70, 719–737 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1475328

[16] MB Plenio ו-PL Knight. "גישת הקפיצה הקוונטית לדינמיקה פיזור באופטיקה קוונטית". כומר מוד. פיזי. 70, 101–144 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.70.101

[17] דניאל מנזאנו ופבלו הראשון הורטאדו. "סימטריה והתרמודינמיקה של זרמים במערכות קוונטיות פתוחות". פיזי. ר' ב 90, 125138 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.90.125138

[18] VV Belokurov, OA Khrustalev, VA Sadovnichy ו-OD Timofeevskaya. "מטריצת צפיפות מותנית: מערכות ותת-מערכות במכניקת הקוונטים" (2002). כתובת אתר: arxiv.org/abs/quant-ph/0210149.
arXiv: quant-ph / 0210149

[19] ויטוריו גוריני, אנדז'יי קוסקובסקי ואנאקל צ'נדי ג'ורג' סודארשן. "חצי קבוצות דינמיות חיוביות לחלוטין של מערכות n-רמה". Journal of Mathematical Physics 17, 821–825 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.522979

[20] גוראן לינדבלד. "על המחוללים של קבוצות למחצה דינמיות קוונטיות". תקשורת בפיזיקה מתמטית 48, 119–130 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499

[21] RS אליס. "סקירה כללית של התיאוריה של סטיות גדולות ויישומים למכניקה סטטיסטית." ביטוח מתמטיקה וכלכלה 3, 232–233 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 03461238.1995.10413952

[22] הוגו טאצ'ט. "גישת הסטייה הגדולה למכניקה סטטיסטית". דוחות פיזיקה 478, 1–69 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2009.05.002

[23] אנג'לו וולפיאני, פאביו צ'קוני, מאסימו צ'נסיני, אנדראה פוליסי ודוויד ורגני. "סטיות גדולות בפיזיקה". מורשת חוק המספרים הגדולים (ברלין: ספרינגר) (2014).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-54251-0

[24] חואן פ גארהאן ואיגור לסנובסקי. "תרמודינמיקה של מסלולי קפיצה קוונטית". פיזי. הכומר לט. 104, 160601 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.104.160601

[25] צ'ארלס ג'ורדן וקארולי ג'ורדן. "חשבון של הבדלים סופיים". כרך 33. American Mathematical Soc. (1965).

[26] בסאנו וקיני. "מבנה כללי של מודלים של התנגשות קוונטית". International Journal of Quantum Information 12, 1461011 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1142 / s0219749914610115

[27] הווארד קרמייקל. "גישת מערכות פתוחות לאופטיקה קוונטית: הרצאות שהוצגו באוניברסיטה ליבר דה ברוקסל, 28 באוקטובר עד 4 בנובמבר 1991". כרך 18. Springer Science & Business Media. (2009).

[28] HJ Carmichael, Surendra Singh, Reeta Vyas ו-PR Rice. "זמני המתנה פוטואלקטרון והפחתת מצב אטומי בקרינה תהודה". Physical Review A 39, 1200–1218 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.39.1200

[29] א.א גנגט וג'יי ג'יי מילבורן. "שעונים קוונטיים מונעים על ידי מדידה" (2021). arXiv:2109.05390.
arXiv: 2109.05390

[30] ג'יימס מ' היקי, סם גנוויי, איגור לסנובסקי וחואן פ' גארהאן. "תרמודינמיקה של מסלולי ריבוע במערכות קוונטיות פתוחות". סקירה פיזית A 86 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.86.063824

[31] דריו סילופו, סלבטורה לורנצו, ג'י מאסימו פלמה ופרנצ'סקו צ'יקארלו. "סטטיסטיקת קפיצה קוונטית עם אופרטור קפיצה מוזז במוליך גל כירלי". Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 2019, 104004 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1742-5468 / ab371c

מצוטט על ידי

מאמר זה מתפרסם בקוונטים תחת התקציב ייחוס Creative Commons 4.0 הבינלאומי (CC BY 4.0) רישיון. זכויות יוצרים נשארות עם בעלי זכויות היוצרים המקוריים כמו המחברים או מוסדותיהם.