Instituut voor Theoretische Fysica & IQST, Universiteit van Ulm, Albert-Einstein-Allee 11 89081, Ulm, Duitsland
Universit$grave{a}$ degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica – Emilio Segrè, via Archirafi 36, I-90123 Palermo, Italië
Vind je dit artikel interessant of wil je het bespreken? Scite of laat een reactie achter op SciRate.
Abstract
Tijd meten is het tellen van het optreden van periodieke verschijnselen. De afgelopen eeuwen is er hard gewerkt om stabiele en nauwkeurige oscillatoren te maken die als klokregelaars kunnen worden gebruikt. Hier beschouwen we een andere klasse van klokken op basis van stochastische klikprocessen. We bieden een rigoureus statistisch kader om de prestaties van dergelijke apparaten te bestuderen en passen onze resultaten toe op een enkel coherent aangedreven atoom met twee niveaus onder fotodetectie als een extreem voorbeeld van niet-periodieke klok. Quantum Jump MonteCarlo-simulaties en wachttijdverdeling voor het tellen van fotonen zorgen voor onafhankelijke controle van de belangrijkste resultaten.
Populaire samenvatting
► BibTeX-gegevens
► Referenties
[1] G.W. Ford. "De fluctuatie-dissipatie stelling". Hedendaagse natuurkunde 58, 244-252 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2017.1298289
[2] Henry Reginald Arnulph Mallock. "Slingeruurwerken en hun fouten". Procedure van de Royal Society A 85 (1911).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1911.0064
[3] M Kesteven. "Over de wiskundige theorie van echappementen". American Journal of Physics 46, 125-129 (1978).
[4] Pieter Hoyng. "Dynamiek en prestaties van klokslingers". 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 en G. Cibiel. "Theoretisch en experimenteel onderzoek van 1/f ruis in kwartskristalresonatoren". 2013 Joint European Frequency and Time Forum International Frequency Control Symposium (EFTF/IFC) Pagina's 737–740 (2013).
https://doi.org/10.1109/EFTF-IFC.2013.6702262
[6] GJ Milburn. "De thermodynamica van klokken". Hedendaagse natuurkunde 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 en Marcus Huber. "Autonome kwantumklokken: beperkt thermodynamica ons vermogen om tijd te meten?". Fys. Rev. X 7, 031022 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031022
[8] Mischa P. Woods. "Autonome tikkende klokken vanuit axiomatische principes". 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 en N. Ares. "Het meten van de thermodynamische kosten van tijdwaarneming". Fys. Rev. X 11, 021029 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021029
[10] Heinz-Peter Breuer en Francesco Petruccione. "De theorie van open kwantumsystemen". Oxford Universiteit krant. (2007).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780199213900.001.0001
[11] Howard M. Wiseman en Gerard J. Milburn. "Kwantummeting en -regeling". Deel 9780521804424, pagina's 1-460. Cambridge University Press. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948
[12] Serge Haroche en Jean Michel Raimond. "Het verkennen van het kwantum: atomen, holtes en fotonen". Oxford Univ. Druk op. Oxford (2006).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780198509141.001.0001
[13] Crispin Gardiner, Peter Zoller en Peter Zoller. "Quantumruis: een handboek van markoviaanse en niet-markoviaanse kwantumstochastische methoden met toepassingen voor kwantumoptica". Springer Wetenschap en zakelijke media. (2004).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/9702030
[14] Todd A. Brun. "Continue metingen, kwantumtrajecten en decoherente geschiedenissen". Fysieke beoordeling A 61 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.61.042107
[15] Todd A. Brun. "Een eenvoudig model van kwantumtrajecten". American Journal of Physics 70, 719-737 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1475328
[16] MB Plenio en PL Ridder. "De kwantumsprongbenadering van dissipatieve dynamiek in kwantumoptica". Rev. Mod. Fys. 70, 101-144 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.70.101
[17] Daniel Manzano en Pablo I Hurtado. "Symmetrie en de thermodynamica van stromen in open kwantumsystemen". Fys. Rev. B 90, 125138 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.90.125138
[18] VV Belokurov, OA Khrustalev, VA Sadovnichy en OD Timofeevskaya. "Voorwaardelijke dichtheidsmatrix: systemen en subsystemen in de kwantummechanica" (2002). url: arxiv.org/abs/quant-ph/0210149.
arXiv: quant-ph / 0210149
[19] Vittorio Gorini, Andrzej Kossakowski en Ennackal Chandy George Sudarshan. "Volledig positieve dynamische semigroepen van n-level systemen". Journal of Mathematical Physics 17, 821-825 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.522979
[20] Goran Lindblad. "Op de generatoren van kwantumdynamische semigroepen". Communicatie in wiskundige fysica 48, 119-130 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499
[21] RS Ellis. "Een overzicht van de theorie van grote afwijkingen en toepassingen op statistische mechanica.". Verzekeringswiskunde en economie 3, 232-233 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 03461238.1995.10413952
[22] Hugo Touchette. "De grote deviatiebenadering van statistische mechanica". Natuurkunderapporten 478, 1-69 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2009.05.002
[23] Angelo Vulpiani, Fabio Cecconi, Massimo Cencini, Andrea Puglisi en Davide Vergni. "Grote afwijkingen in de natuurkunde". De erfenis van de wet van de grote getallen (Berlin: Springer) (2014).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-54251-0
[24] Juan P Garrahan en Igor Lesanovsky. "Thermodynamica van kwantumsprongtrajecten". Fys. ds. Lett. 104, 160601 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.104.160601
[25] Charles Jordan en Károly Jordán. "Rekening van eindige verschillen". Deel 33. American Mathematical Soc. (1965).
[26] Bassano Vacchini. "Algemene structuur van kwantumbotsingsmodellen". International Journal of Quantum Information 12, 1461011 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1142 / s0219749914610115
[27] Howard Carmichael. "Een open systeembenadering van kwantumoptica: lezingen gepresenteerd aan de université libre de bruxelles, 28 oktober tot 4 november 1991". Deel 18. Springer Wetenschap en zakelijke media. (2009).
[28] HJ Carmichael, Surendra Singh, Reeta Vyas en PR Rice. "Foto-elektron wachttijden en atomaire toestand reductie in resonantie fluorescentie". Fysiek overzicht A 39, 1200-1218 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.39.1200
[29] AA Gangat en GJ Milburn. "Kwantumklokken aangedreven door meting" (2021). arXiv:2109.05390.
arXiv: 2109.05390
[30] James M. Hickey, Sam Genway, Igor Lesanovsky en Juan P. Garrahan. "Thermodynamica van kwadratuurtrajecten in open kwantumsystemen". Fysieke beoordeling A 86 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.86.063824
[31] Dario Cilluffo, Salvatore Lorenzo, G Massimo Palma en Francesco Ciccarello. "Quantumsprongstatistieken met een verschoven sprongoperator in een chirale golfgeleider". Journal of Statistical Mechanics: theorie en experiment 2019, 104004 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1742-5468 / ab371c
Geciteerd door
Dit artikel is gepubliceerd in Quantum onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationaal (CC BY 4.0) licentie. Het auteursrecht blijft berusten bij de oorspronkelijke houders van auteursrechten, zoals de auteurs of hun instellingen.
