Статистическая характеристика непериодических оптических часов во временной области PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

Статистическая характеристика во временной области непериодических оптических часов

Дарио Силлуффо

Институт теоретической физики и IQST, Ульмский университет, Albert-Einstein-Allee 11 89081, Ульм, Германия
Universit$grave{a}$ degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica – Emilio Segrè, via Archirafi 36, I-90123 Палермо, Италия

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Измерение времени означает подсчет возникновения периодических явлений. В течение последних столетий были приложены большие усилия для создания стабильных и точных генераторов, которые можно было бы использовать в качестве регуляторов часов. Здесь мы рассматриваем другой класс часов, основанный на стохастических процессах щелчков. Мы предоставляем строгую статистическую основу для изучения характеристик таких устройств и применяем наши результаты к одному когерентно управляемому двухуровневому атому при фотодетектировании в качестве крайнего примера непериодических часов. Моделирование Quantum Jump MonteCarlo и распределение времени ожидания подсчета фотонов обеспечат независимую проверку основных результатов.

Используя упрощенную оптическую модель, мы показываем, что формализм больших отклонений квантовых траекторий можно легко использовать для изучения характеристик определенного класса часов, основанных на стохастических процессах щелчков. Представленное здесь доказательство принципа обеспечивает ясное применение термодинамики квантовых траекторий к практическим задачам и в то же время предполагает дальнейшие связи с метрологией.

► Данные BibTeX

► Рекомендации

[1] ГВ Форд. «Флуктуационно-диссипационная теорема». Современная физика 58, 244–252 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2017.1298289

[2] Генри Реджинальд Арнульф Маллок. «Маятниковые часы и их ошибки». Труды Королевского общества A 85 (1911 г.).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1911.0064

[3] М Кестевен. «К математической теории спуска часов». Американский журнал физики 46, 125–129 (1978).

[4] Питер Хойнг. «Динамика и работа часовых маятников». Американский журнал физики 82, 1053–1061 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.4891667

[5] С. Гош, Ф. Стал, Ж. Имбо, М. Девель, Р. Буркен, К. Вюйемен, А. Бакир, Н. Чолли, П. Аббе, Д. Вернье и Г. Сибьель. «Теоретические и экспериментальные исследования 1/​f-шума в кварцевых резонаторах». Совместный европейский форум по частоте и времени, 2013 г. Международный симпозиум по управлению частотой (EFTF/​IFC), стр. 737–740 (2013 г.).
https://​/​doi.org/​10.1109/​EFTF-IFC.2013.6702262

[6] ГДж Милберн. «Термодинамика часов». Современная физика 61, 69–95 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2020.1837471

[7] Пол Эркер, Марк Т. Митчисон, Ральф Сильва, Миша П. Вудс, Николас Бруннер и Маркус Хубер. «Автономные квантовые часы: ограничивает ли термодинамика нашу способность измерять время?». физ. Ред. X 7, 031022 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031022

[8] Миша П. Вудс. «Автономные тикающие часы из аксиоматических принципов». Квант 5, 381 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-01-17-381

[9] Пирсон А.Н., Гурьянова Ю., Эркер П., Лейрд Э.А., Бриггс Г.А.Д., Хубер М., Арес Н. «Измерение термодинамической стоимости хронометража». физ. Ред. X 11, 021029 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021029

[10] Хайнц-Петер Брейер и Франческо Петруччионе. «Теория открытых квантовых систем». Издательство Оксфордского университета. (2007).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: осо / 9780199213900.001.0001

[11] Ховард М. Уайзман и Джерард Дж. Милберн. «Квантовое измерение и управление». Том 9780521804424, страницы 1–460. Издательство Кембриджского университета. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948

[12] Серж Арош и Жан Мишель Раймон. «Изучение кванта: атомы, полости и фотоны». Оксфордский университет Нажимать. Оксфорд (2006).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: осо / 9780198509141.001.0001

[13] Криспин Гардинер, Питер Золлер и Питер Золлер. «Квантовый шум: справочник по марковским и немарковским квантово-стохастическим методам с приложениями к квантовой оптике». Springer Science & Business Media. (2004).
https://​/​doi.org/​10.48550/​ARXIV.QUANT-PH/​9702030

[14] Тодд А. Брун. «Непрерывные измерения, квантовые траектории и декогерентные истории». Физический обзор А 61 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.61.042107

[15] Тодд А. Брун. «Простая модель квантовых траекторий». Американский журнал физики 70, 719–737 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1119 / 1.1475328

[16] MB Plenio и PL Knight. «Подход квантового скачка к диссипативной динамике в квантовой оптике». Преподобный Мод. физ. 70, 101–144 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.70.101

[17] Даниэль Мансано и Пабло I Уртадо. «Симметрия и термодинамика токов в открытых квантовых системах». физ. Ред. B 90, 125138 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.90.125138

[18] Белокуров В.В., Хрусталев О.А., Садовничий В.А., Тимофеевская О.Д. «Условная матрица плотности: Системы и подсистемы в квантовой механике» (2002). URL: arxiv.org/​abs/​quant-ph/​0210149.
Arxiv: колич-фот / 0210149

[19] Витторио Горини, Анджей Коссаковски и Эннакал Чанди Джордж Сударшан. «Вполне положительные динамические полугруппы n-уровневых систем». Журнал математической физики 17, 821–825 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.522979

[20] Горан Линдблад. «О генераторах квантовых динамических полугрупп». Сообщения по математической физике 48, 119–130 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499

[21] РС Эллис. «Обзор теории больших уклонений и приложений к статистической механике». Страховая математика и экономика 3, 232–233 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 03461238.1995.10413952

[22] Хьюго Тушетт. «Подход больших отклонений к статистической механике». Отчеты по физике 478, 1–69 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2009.05.002

[23] Анджело Вульпиани, Фабио Чеккони, Массимо Ченчини, Андреа Пульизи и Давиде Верньи. «Большие уклонения в физике». Наследие закона больших чисел (Берлин: Springer) (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-54251-0

[24] Хуан П Гаррахан и Игорь Лесановский. «Термодинамика траекторий квантовых скачков». физ. Преподобный Летт. 104, 160601 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.104.160601

[25] Чарльз Джордан и Карой Джордан. «Исчисление конечных разностей». Том 33. Американские математические соц. (1965).

[26] Бассано Ваккини. «Общая структура квантовых моделей столкновений». Международный журнал квантовой информации 12, 1461011 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1142 / s0219749914610115

[27] Говард Кармайкл. «Подход открытых систем к квантовой оптике: лекции, прочитанные в Свободном университете Брюсселя с 28 октября по 4 ноября 1991 г.». Том 18. Springer Science & Business Media. (2009).

[28] Х. Дж. Кармайкл, Сурендра Сингх, Рита Вьяс и П. Р. Райс. «Время ожидания фотоэлектронов и уменьшение атомного состояния при резонансной флуоресценции». Physical Review A 39, 1200–1218 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.39.1200

[29] А. А. Гангат и Г. Дж. Милберн. «Квантовые часы, управляемые измерением» (2021). архив: 2109.05390.
Arxiv: 2109.05390

[30] Джеймс М. Хики, Сэм Дженуэй, Игорь Лесановский и Хуан П. Гаррахан. «Термодинамика квадратурных траекторий в открытых квантовых системах». Физический обзор A 86 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.86.063824

[31] Дарио Силлуффо, Сальваторе Лоренцо, Дж. Массимо Пальма и Франческо Чиккарелло. «Статистика квантового скачка со сдвинутым оператором скачка в киральном волноводе». Журнал статистической механики: теория и эксперимент 2019, 104004 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1742-5468 / ab371c

Цитируется

Отметка времени:

Больше от Квантовый журнал