Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

حل دقیق معادلات دستگاه سهترازه اتمی آبشاری با جفتشدگی بالا در اندرکنش با یک جفت میدان کوآنتیده در حالت پایا

سیامک خادمی, سمیرا علیپور, قاسم نعیمی

Published Aug 15, 2015• 0 citations
Publisher

Abstract

معمولا ًمعادلات تحول دستگاه سه‌ترازه (یا چند ترازه) اتمی در اندرکنش با دو ( یا چند) میدان کلاسیکی با تقریب میدان ضعیف کاوشگر در حالت پایا مورد بررسی قرار می‌گیرد. اما این تقریب برای میدان‌های کوانتیده، که هر دو میدان کاوشگر و جفت‌کننده شامل تعداد محدودی فوتون هستند، یا (مخصوصا) برای میدان جفت کننده در حالت خلا کوانتومی، تقریب مناسبی نیست. در این مقاله معادلات دستگاه سه‌ترازه آبشاری، در چیدمان جفت‌شدگی بالا در اندرکنش با یک جفت میدان کوانتیده (و با فرض عدم وجود نامیزانی در میدان جفت‌کننده) و در حالت پایا، به‌صورت دقیق حل شده است. جمعیت ترازهای اتمی، جذب و پاشندگی آن مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و نتایج بدست آمده با نتایج روش حل تقریبی مقایسه شده است.

DOI
10.22055/jrmbs.2017.12099.1035

Related papers

مقاله پژوهشی: کنترل دوپایایی نوری سیستم اتمی همدوس با استفاده از میدان مغناطیسی خارجی

حسین جعفرزاده

یک سیستم اتمی چهارترازی نوع Y معکوس را در نظر می‌گیریم که در داخل یک کاواک حلقوی یک‌سویه قرار گرفته و با یک میدان موج کوتاه در حال اندرکنش است و هدف ما کنترل رفتار دوپایایی نوری آن است که در سوئیچ‌زنی تمام نوری کاربرد دارد. دو مؤلفۀ قطبش دایره‌ای یک پرتو کاوندۀ قطبیدۀ خطی ضعیفی را در نظر می‌گیریم که با این محیط مادی در اندرکنش‌اند و با گذار متفاوتی از هم متمایز شده‌اند. یک میدان جفت‌کنندۀ همدوس نیز با گذار اتمی متفاوتی می‌تابانیم. تحت شرایط حالت پایا، می‌توانیم وقوع دوپایایی نوری را با تغییر پارامترهای مختلفی نظیر نامیزانی فرکانسی میدان کاونده ( )، پارامتر مشارکت الکترونیکی (C)، بزرگی میدان الکترومغناطیسی (B) و همینطور با میدان قطبیدۀ دایره‌ای چپگرد یا راستگرد کنترل کنیم. همچنین، می‌توان دریافت که میدان خروجی پایدار کاواک نوری را با تنظیم شدت میدان ورودی می‌توان کنترل کرد. نشان داده شده است که میزان گذار دو پرتوی قطبیدۀ متعامد را در فرکانس‌های مختلف می‌توان با تنظیم شدت میدان خارجی به دست آورد. می‌توان پی برد که آستانۀ دوپایایی نوری را با بزرگی میدان مغناطیسی خارجی می‌توان کنترل کرد. همچنین مشاهده می‌شود با جابه‌جایی دو پرتوی قطبیدۀ متعامد، می‌توان دوپایایی نوری را به چندپایایی نوری تبدیل کرد. در مقالۀ حاضر، در حالت پایا و پاسخ گذرا، تأثیر میدان مغناطیسی خارجی را بر دوپایایی نوری یک سیستم اتمی چهارترازی در حضور پرتوی لیزری همدوس قوی بررسی کرده‌ایم. در اینجا، میدان کاونده شامل دو قطبش چپ‌گرد و راست‌گرد است، که هریک با گذار متفاوتی برهمکنش می‌کنند. به کمک ادوات و سیستم‌های نوری پیشرفته می‌توان نظریۀ دوپایایی نوری را به روش آزمایشگاهی جدیدی نیز بررسی و تأیید کرد.

•Sep 23, 2019•0 citations

معرفی حدهای بالا و پایین برای مقیاس درهمتنیدگی رنی

حمیدرضا باغشاهی, سید یحیی میرافضلی, محبوبه مصلحی

تعیین میزان درهم‌تنیدگی در سامانه‌های کوانتومی، یکی از موضوعات مهم در نظریه‌ی اطّلاعات کوانتومی است. در این زمینه، مقیاس‌های متفاوتی برای تعیین میزان درهم‌تنیدگی سامانه‌های دوجزئی معرّفی شده است. مقیاس‌های درهم‌تنیدگی تلاقی و تنیدگی دو نمونه از این مقیاس‌ها هستند‏، که در حالت کلّی محاسبه‌ی آنها برای حالت‌های آمیخته‌ی دلخواه‏، بصورت تحلیلی امکان‌پذیر نیست. از این رو برای در دست داشتن تقریبی از میزان درهم‌تنیدگی‏، جدای از روش‌های عددی، یکسری حدهای بالا و پایین که به راحتی قابل محاسبه باشند برای آنها معرفی شده است. از طرف دیگر مقیاس‌های تلاقی و تنیدگی با مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی در محدوده‌های مشخّصی، دارای ارتباط هستند. در این مقاله با استفاده از حدهای بالا و پایین مقیاس‌های تنیدگی و تلاقی و با توجه به رابطه‌ی بین این مقیاس‌ها و مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی، حدهای بالا و پایینی برای مقیاس‌ درهم‌تنیدگی‌ رنی معرّفی می‌شود. سپس در یک سامانه‌ی اسپینی، کارآیی این حدود مورد بررسی قرار می‌گیرد.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Oct 23, 2018•0 citations

معیار تشخیص درهمتنیدگی کامل چند قسمتی در سیستم های متغیر- پیوسته

یحیی اکبری کوربلاغ, مهسا اژدرقلم

در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Apr 21, 2019•0 citations

رفتار ابرناهمخوانی کوانتومی در مدل هایزنبرگ دو کیوبیتی با اثرات ناهمدوسی

فروزان میرمسعودی, صدیف احدپور

در این مقاله دینامیک ابرناهمخوانی کوانتومی مدل هایزنبرگ که دارای برهمکنش ژیالوسینکی –موریا است، تحت تاثیر ناهمدوسی محیط با در نظر گرفتن معادله لیندبلاد مطالعه میکنیم. حالت اولیه سیستم را حالت معروف ورنر دو کیوبیتی در نظر می گیریم. با محاسبه تحول زمانی سیستم، با کمک ناهمخوانی کوانتومی و ابرناهمخوانی کوانتومی و کانکرونس تاثیر حالت اولیه سیستم بر روی دینامیک تحول سیستم مورد بررسی قرار می دهیم و نتایج را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم. نتیجه قابل توجه این است که برای موردی که حالت اولیه سیستم حالت بل می باشد، با وجود نابودی ابرناهمخوانی کوانتومی و ناهمخوانی کوانتومی، درهمتنیدگی در سیستم از بیشترین مقدار یک به حداقل مقدار صفر تغییر میابد. این مغایر با نتایج اخیر که همبستگی‌های کوانتومی همواره بزرگتر از درهمتنیدگی هستند، می‌باشد. اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط بر ابَرناهمخوانی کوانتومی بر اساس پارامترهای بر همکنشی مورد بررسی قرار می دهیم. نتایج نشان می‌دهد بزرگی برهمکنش ژیالوسینکی –موریا که بیانگر بر هم کنش اسپین –مدار است، نقش بسزایی در میزان ابرناهمخوانی کوانتومی می تواند داشته باشد

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Aug 23, 2018•0 citations

محاسبهی درهمتنیدگی حالتهای پایهی شبکهی ستارهای دو بعدی اسپینی

صغرا قنواتی, مجتبی جعفرپور

در این پژوهش حالت های پایۀ شبکۀ ستاره ای 6 کیوبیتی، در حضور میدان مغناطیسی محاسبه و درهم تنیدگی دوتایی و چندتایی این حالت‌ها با استفاده از سنجه های درهم‌تنیدگی کانکرنس به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی دوتایی، مِیر- والاش و تعمیم‌های آن به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی چندتایی، بررسی و تحلیل شده و یک ساختارِ جامع درهم‌تنیدگی برای آن ارائه و توصیف شده است. همچنین نشان داده‌ایم که میدان مغناطیسی خارجی به عنوان عامل تنظیم کنندۀ حالت های پایه عمل می کند؛ بدین معنی که حالت های پایۀ جداپذیر، درهم تنیده گلوبال و حالت های بین این دو را از هم متمایز می سازد. تشخیص این حالت ها انتخاب و کاربرد آن ها را در فرآیندهای گوناگون اطلاعات کوآنتومی آسان می سازد

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Aug 23, 2018•0 citations

مدیریت اطلاعات و منابع در مقابله با حملهها و دستگاههای غیرایدهآل با استفاده از فیزیک کوانتوم

سید عیسی کرانیان, seyed isa koranian, علی اصغر پرویزی +1 more

جنگ جهانی اول بیشتر در حوزۀ جنگ‌های شیمیایی و تسلیحات شیمیایی مطرح بود؛ اما در جنگ جهانی دوم، دنیای فیزیک اتمی و داشتن متخصصان اتمی و مولکولی اهمیت ویژه‌ای پیدا کرد. در دنیای امروز، متخصصان پیش‌بینی می‌کنند که جنگ‌های آینده، جنگ‌های اطلاعات و انفورماتیک خواهد بود و برتری با کشوری است که دارای متخصصان علوم مرتبط با فناوری اطلاعات باشد. از این رو، هدف این پژوهش مدیریت سازمانی، انتقال و نگهداری اطلاعات به صورت امن و مطمئن با توجه به پیشرفت‌های اخیر علمی و فناورانه در سازمان‌های نظامی است. در این مقاله با توجه به روش علمی- فیزیکی، ضمن تأکید بر تغییر پارادایم (الگوواره) در مدیریت و تمرکز بر پارادایم کوانتومی، پروتکل‌ (قرارداد)های مختلف رمزنگاری کوانتومی مقایسه می‌شوند. با استفاده از روش شبیه‌سازی و نموداری در کنار تحلیل فیزیکی، قوت‌ها و ضعف‌های هر پروتکل (قرارداد) بیان می‌شود و مدیریت کوانتومی می‌تواند از بستر عدم قطعیت و اغتشاش ذاتی دنیای کوانتومی به صورت بهینه استفاده کند. نتایج حاصل نشان می‌دهد که بهتر است برای بالا بردن کیفیت تجهیزات و دستگاه‌های ارتباطی در مدیریت اطلاعات محرمانه و امنیتی، به جای مقابله با شنودکننده‌ها، تمرکز سازمان بر روی منابع مالی و انسانی قرار گیرد.

فصلنامه مدیریت نظامی•Aug 22, 2016•0 citations
معمولا ًمعادلات تحول دستگاه سه‌ترازه (یا چند ترازه) اتمی در اندرکنش با دو ( یا چند) میدان کلاسیکی با تقریب میدان ضعیف کاوشگر در حالت پایا مورد بررسی قرار می‌گیرد. اما این تقریب برای میدان‌های کوانتیده، که هر دو میدان کاوشگر و جفت‌کننده شامل تعداد محدودی فوتون هستند، یا (مخصوصا) برای میدان جفت کننده در حالت خلا کوانتومی، تقریب مناسبی نیست. در این مقاله معادلات دستگاه سه‌ترازه آبشاری، در چیدمان جفت‌شدگی بالا در اندرکنش با یک جفت میدان کوانتیده (و با فرض عدم وجود نامیزانی در میدان جفت‌کننده) و در حالت پایا، به‌صورت دقیق حل شده است. جمعیت ترازهای اتمی، جذب و پاشندگی آن مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و نتایج بدست آمده با نتایج روش حل تقریبی مقایسه شده است.
یک سیستم اتمی چهارترازی نوع Y معکوس را در نظر می‌گیریم که در داخل یک کاواک حلقوی یک‌سویه قرار گرفته و با یک میدان موج کوتاه در حال اندرکنش است و هدف ما کنترل رفتار دوپایایی نوری آن است که در سوئیچ‌زنی تمام نوری کاربرد دارد. دو مؤلفۀ قطبش دایره‌ای یک پرتو کاوندۀ قطبیدۀ خطی ضعیفی را در نظر می‌گیریم که با این محیط مادی در اندرکنش‌اند و با گذار متفاوتی از هم متمایز شده‌اند. یک میدان جفت‌کنندۀ همدوس نیز با گذار اتمی متفاوتی می‌تابانیم. تحت شرایط حالت پایا، می‌توانیم وقوع دوپایایی نوری را با تغییر پارامترهای مختلفی نظیر نامیزانی فرکانسی میدان کاونده ( )، پارامتر مشارکت الکترونیکی (C)، بزرگی میدان الکترومغناطیسی (B) و همینطور با میدان قطبیدۀ دایره‌ای چپگرد یا راستگرد کنترل کنیم. همچنین، می‌توان دریافت که میدان خروجی پایدار کاواک نوری را با تنظیم شدت میدان ورودی می‌توان کنترل کرد. نشان داده شده است که میزان گذار دو پرتوی قطبیدۀ متعامد را در فرکانس‌های مختلف می‌توان با تنظیم شدت میدان خارجی به دست آورد. می‌توان پی برد که آستانۀ دوپایایی نوری را با بزرگی میدان مغناطیسی خارجی می‌توان کنترل کرد. همچنین مشاهده می‌شود با جابه‌جایی دو پرتوی قطبیدۀ متعامد، می‌توان دوپایایی نوری را به چندپایایی نوری تبدیل کرد. در مقالۀ حاضر، در حالت پایا و پاسخ گذرا، تأثیر میدان مغناطیسی خارجی را بر دوپایایی نوری یک سیستم اتمی چهارترازی در حضور پرتوی لیزری همدوس قوی بررسی کرده‌ایم. در اینجا، میدان کاونده شامل دو قطبش چپ‌گرد و راست‌گرد است، که هریک با گذار متفاوتی برهمکنش می‌کنند. به کمک ادوات و سیستم‌های نوری پیشرفته می‌توان نظریۀ دوپایایی نوری را به روش آزمایشگاهی جدیدی نیز بررسی و تأیید کرد.
تعیین میزان درهم‌تنیدگی در سامانه‌های کوانتومی، یکی از موضوعات مهم در نظریه‌ی اطّلاعات کوانتومی است. در این زمینه، مقیاس‌های متفاوتی برای تعیین میزان درهم‌تنیدگی سامانه‌های دوجزئی معرّفی شده است. مقیاس‌های درهم‌تنیدگی تلاقی و تنیدگی دو نمونه از این مقیاس‌ها هستند‏، که در حالت کلّی محاسبه‌ی آنها برای حالت‌های آمیخته‌ی دلخواه‏، بصورت تحلیلی امکان‌پذیر نیست. از این رو برای در دست داشتن تقریبی از میزان درهم‌تنیدگی‏، جدای از روش‌های عددی، یکسری حدهای بالا و پایین که به راحتی قابل محاسبه باشند برای آنها معرفی شده است. از طرف دیگر مقیاس‌های تلاقی و تنیدگی با مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی در محدوده‌های مشخّصی، دارای ارتباط هستند. در این مقاله با استفاده از حدهای بالا و پایین مقیاس‌های تنیدگی و تلاقی و با توجه به رابطه‌ی بین این مقیاس‌ها و مقیاس‌ درهم‌تنیدگی رنی، حدهای بالا و پایینی برای مقیاس‌ درهم‌تنیدگی‌ رنی معرّفی می‌شود. سپس در یک سامانه‌ی اسپینی، کارآیی این حدود مورد بررسی قرار می‌گیرد.
در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.
در این مقاله دینامیک ابرناهمخوانی کوانتومی مدل هایزنبرگ که دارای برهمکنش ژیالوسینکی –موریا است، تحت تاثیر ناهمدوسی محیط با در نظر گرفتن معادله لیندبلاد مطالعه میکنیم. حالت اولیه سیستم را حالت معروف ورنر دو کیوبیتی در نظر می گیریم. با محاسبه تحول زمانی سیستم، با کمک ناهمخوانی کوانتومی و ابرناهمخوانی کوانتومی و کانکرونس تاثیر حالت اولیه سیستم بر روی دینامیک تحول سیستم مورد بررسی قرار می دهیم و نتایج را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم. نتیجه قابل توجه این است که برای موردی که حالت اولیه سیستم حالت بل می باشد، با وجود نابودی ابرناهمخوانی کوانتومی و ناهمخوانی کوانتومی، درهمتنیدگی در سیستم از بیشترین مقدار یک به حداقل مقدار صفر تغییر میابد. این مغایر با نتایج اخیر که همبستگی‌های کوانتومی همواره بزرگتر از درهمتنیدگی هستند، می‌باشد. اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط بر ابَرناهمخوانی کوانتومی بر اساس پارامترهای بر همکنشی مورد بررسی قرار می دهیم. نتایج نشان می‌دهد بزرگی برهمکنش ژیالوسینکی –موریا که بیانگر بر هم کنش اسپین –مدار است، نقش بسزایی در میزان ابرناهمخوانی کوانتومی می تواند داشته باشد
در این پژوهش حالت های پایۀ شبکۀ ستاره ای 6 کیوبیتی، در حضور میدان مغناطیسی محاسبه و درهم تنیدگی دوتایی و چندتایی این حالت‌ها با استفاده از سنجه های درهم‌تنیدگی کانکرنس به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی دوتایی، مِیر- والاش و تعمیم‌های آن به عنوان سنجشگر درهمتنیدگی چندتایی، بررسی و تحلیل شده و یک ساختارِ جامع درهم‌تنیدگی برای آن ارائه و توصیف شده است. همچنین نشان داده‌ایم که میدان مغناطیسی خارجی به عنوان عامل تنظیم کنندۀ حالت های پایه عمل می کند؛ بدین معنی که حالت های پایۀ جداپذیر، درهم تنیده گلوبال و حالت های بین این دو را از هم متمایز می سازد. تشخیص این حالت ها انتخاب و کاربرد آن ها را در فرآیندهای گوناگون اطلاعات کوآنتومی آسان می سازد
جنگ جهانی اول بیشتر در حوزۀ جنگ‌های شیمیایی و تسلیحات شیمیایی مطرح بود؛ اما در جنگ جهانی دوم، دنیای فیزیک اتمی و داشتن متخصصان اتمی و مولکولی اهمیت ویژه‌ای پیدا کرد. در دنیای امروز، متخصصان پیش‌بینی می‌کنند که جنگ‌های آینده، جنگ‌های اطلاعات و انفورماتیک خواهد بود و برتری با کشوری است که دارای متخصصان علوم مرتبط با فناوری اطلاعات باشد. از این رو، هدف این پژوهش مدیریت سازمانی، انتقال و نگهداری اطلاعات به صورت امن و مطمئن با توجه به پیشرفت‌های اخیر علمی و فناورانه در سازمان‌های نظامی است. در این مقاله با توجه به روش علمی- فیزیکی، ضمن تأکید بر تغییر پارادایم (الگوواره) در مدیریت و تمرکز بر پارادایم کوانتومی، پروتکل‌ (قرارداد)های مختلف رمزنگاری کوانتومی مقایسه می‌شوند. با استفاده از روش شبیه‌سازی و نموداری در کنار تحلیل فیزیکی، قوت‌ها و ضعف‌های هر پروتکل (قرارداد) بیان می‌شود و مدیریت کوانتومی می‌تواند از بستر عدم قطعیت و اغتشاش ذاتی دنیای کوانتومی به صورت بهینه استفاده کند. نتایج حاصل نشان می‌دهد که بهتر است برای بالا بردن کیفیت تجهیزات و دستگاه‌های ارتباطی در مدیریت اطلاعات محرمانه و امنیتی، به جای مقابله با شنودکننده‌ها، تمرکز سازمان بر روی منابع مالی و انسانی قرار گیرد.