border=0

Ferbining fan begripen fan kwantum- en klassike oszillatorsysteem

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>

It wichtichste ferskil tusken in quantumsysteem en in klassike systeem is dat de mjos útfierd wurdt op in klassike systeem, yn prinsipe kin gjin ynfloed hawwe op syn steat, wylst yn 't gefal fan in quantum-systeem dit net sa is. Om te begripen hoe't mjitting ynfollt in quantumsysteem, is it nedich om in oantal feiten werom te kearen. As it ferneamd is, is de beskriuwing fan in quantumsysteem mei help fan 'e walfunksje net altyd mooglik, mar allinich foar de saneamde reine status, as de steat fan it systeem fertsjintwurdige wurde kin as in lineêre superposysje fan guon basalen staaten.

Neist reine steaten binne der saneamde mingde staaten, dy't beskreaun wurde mei in densiaatrix, en gjin wellefunksje brûke (de lêste beskriuwing foar mingde steaten is ûnmooglik). Dit is in algemiene manier om it beskôgjen fan in quantum mechanical system; Foar in reine steat kinst ek de dichtmatrix skriuwe, sil it ferskille fan 'e dichtmatrix fan' e mingde steat troch de oanwêzigens fan ekstra (ynterferinsje) leden.

It messproses is it ynteraksje fan in quantumsysteem mei in "klassike ynstrumint". Formaal kinne wy ​​in klassike apparaat as in kwantasjekant foardrage, dan as gefolch fan 'e ynteraksje fan' e steat fan in quantum-objekt en in klassike apparaat; it systeem "quantum-objekt" + "klassike apparaat" is yn in reine state. Wy binne lykwols allinich ynteressearre yn 'e steat fan in quantum-objekt, en, yn alle gefallen, kinne wy ​​de steat fan in klassike ynstrumint folslein net kontrolearje. De steat fan in quantum-objekt is yn dit gefal beskreaun troch de saneamde reduksjedensitymatrix, en, yn tsjinstelling ta de steat fan it systeem, is it "quantum-objekt" + "klassike apparaat" al mingd. Sa wurdt de earste quantumstân fan in foarwerp "ferneatigd" (it wurdt sein dat yn it proses fan mjitting in "reduksje (kamping) fan 'e wellefunksje opkomt"). Tink derom dat mingde steaten yn wêzen binne "klassike" - it systeem kin bepaald wurde mei in bepaalde probabiliteit yn ien fan 'e steaten, mar net yn ferskate staten ien kear.

Sûnder gebrûk fan 'e "gerjocht" en "mjitten" kinne jo itselde ding in bytsje oars sizze. As in quantumsysteem ynteraksje mei it miljeu, is der in ferlies fan faze-gearhing fan 'e steat - dekoerenzjen (of decoherence). Dit komt oerien mei it ferdwinen fan 'e ynterferinsjebegripen yn' e tichtmatysmatrix (de reine state feroaret yn in mingde steat). Yn dizze taal fynt men it measte (de ynteraksje fan in klassike apparaat en in quantumsysteem) in quantumsysteem mei in bepaalde probabiliteit yn ien fan 'e basisstate, troch it ferlies fan gearhing fan it quantumsysteem as ynteraktyf mei it apparaat.

Sa sjogge wy in djippe ferbining tusken de begripen fan "dimensje" en "dekoerenzjen", lykas de ferbining fan 'e oergong fan it quantum-gedrach nei klassike gedrach mei it ferskynsel fen dekoeren. Gjin need te tinken dat de stúdzje fan sokke problemen rein teoretysk is, yn 'e lêste jierren is ek in eksperimintale stúdzje west fan' e rol fan dekoerenzjen yn 'e quantummessingen. Dêrnjonken wurdt ek in soad omtinken foar it fenomeen fan dekoeren yn kwantumsysteem oanlutsen, bygelyks yn ferbân mei it probleem fan it kreëarjen fan quantum kompjûters - it is ferplichte om sa >

Amerikaanske wittenskippers hawwe koartlyn sjen litten dat gebrûk fan elektryske mjittingen (registreare hjoeddeiske spannende skaaimerken), kin it proses fan dekoerenens ûndersykje foar sa'n fasilme quantumsysteem as meganyske oszillator. Yn it wurk fan teoryen út Los Alamos wurdt in ienfâldige modelsysteem beskôge (by nultemperatuer) -meganyske oszillator by de elektryske tunnelferkiezing (ôfbylding 12.1).

Fig. 12.1 Schematyske represintaasje fan it modelsysteem.

De elektro-tunneling-betingsten hingje ôf fan 'e posysje fan' e metalen bal en, dus, de ball-oscillaasjes modulearje de aktuele troch de tunnelknip. Op nultemperatuer fiert de oszillator nul-oscillaasjes; Yn 'e lege spanningsmodus kin de oszillator net yn' e ferheven steat gean ûnder de aksje fan in elektryske stream. By elke spanningen dy't oan 'e oergong oanwêzich binne, kin de elektronen oszillator yn' e elektroanustunneling oanfrege wurde (wat, op 't lêst, liedt ta in feroaring yn' e tunnelingstabinen). Tagelyk moat de oanwêzichheid fan it smoarge lûd (elektryske aktuele fluktuaasjes ferbûn wurde mei lading fan diskriminaasje) te ferminderjen yn 'e rin fan elektryske mjittingen en it quantumsysteem (oszillator) wurdt effektyf klassike. De situaasje is te fergelykjen mei dat dat foar in quantum-systeem leit yn in thermostat by in net-tonomtemperatuer, dus kinne wy ​​prate fan in "effektive temperatuer", dy't direkte oanwêzich is oan 'e tapaste spanning.

Hoewol de oergong fan kwantum nei klassike gedrach wurdt beskôge as by nultemperatuer, is it al mooglik makkelike eksperimintele stúdzjes mei applikaasjes fan single-elektronen dy't wurkje oan tige leech temperatueren (millikelvins) .

De kwantum oszillator hat mar ien eigen frijheid: syn eigen enerzjy is folslein bepaald troch syn frekwinsje - neffens de formule fan Planck. De klassike oszillator hat twa eigen frijheden: syn enerzjy hinget net allinnich opfrekwinsje, mar ek op 'e amplitude fan oscillaasjes. Oars as klassike oszillaasjes hawwe kwantum oscillaasjes gjin amplitude. Dit eigendom kin ferklearre wurde ûnder de ferwachting dat kwantum oscillaasjes opfolgje oerieneare feroaringen fan mar twa "kwantumposysjes". De tydlike ûntwikkeling fan quantum-oszillaasjes is gjin sinusoid, mar in meander, de boppeste en legere segminten dy't oerienkomme mei de ferbliuw fan in kwantum oszillator yn ien fan 'e twa quantumposysjes, en de span tusken har lâns de aspekten fan' e ordinaten hat gjin fysike betsjutting. De kwantum oszillator is sa grûnwet net-harmonika; Ynienen is it ek gjin oszillator - it soe better wêze om it in kwantum pulsator te neamen.

Quantum-pulsators binne de elemintêre "stiennen" fan hokker substân is boud. In foarbyld fan in kwantum pulsator is bygelyks in elektroan. Hokker puls yn in elektroan is noch net bekend; mar de fysike betsjutting fan 'e quantum-pulsaasjes fan in elektroan is net minder dan dy fan' e Compton-haven>

De quantum-pulsator ekspresje it idee fan beweging yn 'e tiid yn syn reine foarm: wizigingen yn syn quantumposysjes kinne op ien romtlike punt komme, sûnder beweging yn romte. De romtlike beweging fan dieltsjes fan sater útdrukkt de ûntwikkeling fan dit idee, sa'n beweging is sawol yn 'e tiid as yn romtebeweging - en it is essensjele dat de begjinbeweging fan' e quantum pulsator yn 'e tiid allinich komplementearret troch de beweging fan dizze pulsator as gehiel. Sa is in wichtige ûnderskieding fûn tusken de enerzjy fan beweging fan in quantum-pulsator yn 'e tiid en de enerzjy fan syn beweging yn romte: earst, i. De sels-enerzjy fan in quantum-pulsator is altyd yn it gehiel, en de twadde, d. syn kinetyske enerzjy is net altyd.

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>





Sjoch ek:

Ynformaasje ferwurkjen yn wikseljende kearnen en leitpaden fan it sensorsysteem. Laterich brekke.

Yntroduksje nei fysike fenomenen

Bandpass filters foar objekttakten

Visuele gefoelens

Foarbylden fan it brûken fan nanomaterialen yn elektroanyske en mjittechnology

Stasjonale en net-stasjonele Josephson-effekten en harren tapassing yn mate-technology

Subjektive beoardieling fan 'e yntinsiteit fan' e stimulus

Modulators

De fysike grûnslach fan de oprjochting fan mikro-en nano-elektro-mechanyske systemen (MEMS)

Literatuer

Meitsje diel fan 'e SQUID

BASIC TYPES OF ACOUSTIC ELECTRONIC DEVICES Ferlieslinen

Return to Table of Contents: Physical Phenomena

Views: 2260

11.45.9.63 © edudocs.fun is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .