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

Majallah-i ̒ulūm va funūn-i hastah/ī

بررسی اثر برهمکنشهای تبادلی و همبستگی در طیف هماهنگهای مراتب بالا

محمد منفرد, الناز ایرانی, رسول صدیقی بنابی, محمد کاظم مروج فرشی

Published Dec 12, 2020• 0 citations
Publisher

Abstract

در این پژوهش نقش اثرات چند- الکترونی در تولید هماهنگ‌­های مراتب بالا توسط برهم­‌کنش لیزر فمتوثانیه با اتم آرگون و مولکول مونوکسید دی نیتروژن بررسی شده است. ابتدا اثر حضور بیش از یک الکترون در فرایند تولید هماهنگ‌­ها مطالعه شده است. در این مطالعه مشاهده شد که حضور بیش از یک الکترون باعث افزایش شدت هماهنگ­‌ها به­ ویژه در ناحیه فرکانس قطع می‌­شود. این اثر در سیستم‌­هایی که آخرین تراز پرشده آن­‌ها تبهگن است، مشهودتر است. سپس اثر برهم­کنش‌­های همبستگی و تبادلی در تولید هماهنگ‌­ها بررسی شده است. نتایج نشان می‌­دهد که برهم‌­کنش همبستگی به تنهایی تأثیر ناچیزی در فرایند تولید هماهنگ‌ها دارد، اما تأثیر هر دو برهم­‌کنش تبادلی و همبستگی در این فرایند قابل توجه است. در واقع این تأثیر قابل توجه ناشی از برهم‌­کنش تبادلی است، زیرا این برهم‌­کنش 17% و 23% از انرژی کل اتم آرگون و مولکول مونوکسید دی نیتروژن را تشکیل می‌­دهد. با در نظر گرفتن برهم‌­کنش تبادلی- همبستگی برای آرگون و مونوکسید دی نیتروژن، شدت هماهنگ­‌ها حدود یک مرتبه بزرگی کاهش و فرکانس قطع حدود 4-5 مرتبه هماهنگ افزایش می­‌یابد.

DOI
10.24200/nst.2021.1157

Related papers

اثر نوفه بر فیدلیتی دوربری کوانتومی بواسطه کانال همدوس درهمتنیده

سودا میرزائی

دوربری کوانتومی، انتقال و بازسازی حالت یک سیستم کوانتومی در فاصله‌های دلخواه می‌باشد. از آنجاییکه امکان انتقال اطلاعات کوانتومی یکی از پدیده‌هایی است که منجر به ظهور زمینه‌های علمی جدید نظیر ارتباطات کوانتومی و محاسبات کوانتومی شده است، لذا در این مقاله دوربری کوانتومی یک کیوبیت توسط یک کانال درهم‌تنیده بررسی خواهد شد. برای این منظور از حالت همدوس‌ درهم‌تنیده دو مده که به واسطه‌ی شکافنده باریکه و محیط کر تولید شده، استفاده خواهیم نمود. نشان داده خواهد شد میزان درهم‌تنیدگی و همینطور فیدلیتی دوربری کوانتومی وابسته به شدت دامنه حالت همدوس می‌باشد بطوریکه هرگاه شدت دامنه حالت همدوس به شدت افزایش یابد (p→0)، درهم‌تنیدگی و فیدلیتی میانگین بیشینه خواهد شد، F_max=1. از طرفی با توجه به اینکه سیستم‌های فیزیکی واقعی همواره تحت تاثیر محیط اطراف خود قرار می گیرند، لذا بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‌تنیدگی و همچنین فیدلیتی بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله اثرات میرایی دامنه بر میانگین فیدلیتی دوربری کوانتومی مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش دامنه میرایی، فیدلیتی کاهش می‌یابد. به علاوه شدت افت فیدلیتی، بواسطه کانال‌های با بیشترین درهم‌تنیدگی نسبت به کانال‌های با درهم‌تنیدگی غیر بیشینه بیشتر است.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Nov 17, 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

شبیهسازی چلاندگی خلأ در یک کاواک واهلشی دو فوتونی

محمود صادقی

در این پژوهش فرایند تولید نور کوانتومی خلأ چلانده شبیه‌سازی شده است. به این منظور، از یک کاواک واهلشی تک مد با یک محیط غیرخطی با پذیرفتاری مرتبه دوم غیر صفر استفاده ‌شده است. محیط غیرخطی کاواک، با یک پمپ لیزر با فرکانس معین تحریک می‌شود و جفت فوتون‌های یکسان با فرکانس نصف لیزر محرک تولید می‌گردد. به این فرایند اصطلاحاً تبدیل نزولی پارامتری واگن می‌گویند. در غیاب هر نوع اتلافی، شبیه‌سازی، یک چلاندگی با پارامتر تابع خطی از زمان را به دست می‌دهد که با محاسبات تحلیلی کاملاً سازگار است. در حضور اتلاف دو فوتونی ناشی از تماس سیستم با یک محیط کاملاً سرد، شبیه‌سازی نشان می‌دهد که رقابت بین بهره حاصل از لیزر محرک و اتلاف دو فوتونی، منجر به چلاندگی پایدار برای خلأ اولیه در حالت پایای سیستم می‌گردد.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•May 22, 2021•0 citations

یک رویکرد جدید محاسبه نرخ ارسال در سامانههای تبادل اطلاعات کوانتومی با استفاده از توزیع دوجملهای

سیدمحمد حسینی, شهروز جانباز, مهدی داودی دراره +1 more

ارزیابی الگوریتم‌‌های تبادل بیت معمولا توسط شاخص بازدهی انجام می‌شود، و به نسبت تعداد بیت ارسالی که با ‏موفقیت دریافت شده‌اند به کل تعداد بیت‌های ارسالی اطلاق می شود. هر چند در نظریه اطلاعات کوانتومی هم اغلب تکیه بر همین شاخص است، ‏اما می‌توان بر مبنای آن، عامل ارزیابی دیگری را برای این حوزه از نظریه اطلاعات معرفی کرد که چشم‌اندازی از هزینه‌های الگوریتم ‏را هم در بر دارد. این شاخص تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز برای دریافت یک دنباله‌ بیتی مطلوب ‏است. با کمک این شاخص جدید می‌توان اطلاعات دقیق‌تری درباره‌ تعداد کیوبیت مورد نیاز برای ارسال، با توجه به طول خروجی مورد انتظار الگوریتم، به­دست آورد و هزینه‌های پیاده‌سازی الگوریتم را بهتر برآورد کرد. این در حالی است که شاخص بازدهی تنها برای مقایسه‌ نظری الگوریتم‌ها قابل استفاده است. در این مقاله برای توضیح چگونگی محاسبه این شاخص، از ایده‌ای که در صنعت حمل و نقل برای فروش مازاد بلیط استفاده می‌شود بهره ‏می‌بریم. در واقع ابتدا با  به­کار بردن روش فروش مازاد برای آزمایش دو شکاف یانگ، مفاهیم و نمادهای این دو مبحث را یکپارچه کرده و سپس ‏نتایج محاسبات را ارائه داده‌ایم. در نهایت، با استفاده از همین رویکرد، تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز به­منظور تولید کلید با طول ‏مطلوب را در پروتکل‌های توزیع کلید کوانتومی ‏BB84‎‏ و ‏Six-State‏، برحسب نرخ خطا محاسبه می‌کنیم.‏

پدافند الکترونیکی و سایبری•May 22, 2019•0 citations

تحول درهمتنیدگی و واهمدوسی حالتهای بستهوند در یک سیستم سه-مدی باز نامتقارن

سمیه مهربان کار, فرخنده عباسنژاد, داود افشار +1 more

یک سیستم کوآنتومی باز شامل یک نوسانگر هماهنگِ نامتقارنِ سه-مدی را در نظر می‌گیریم. با در نظر گرفتن تقریب مارکوی تحول درهم‌تنیدگی و واهمدوسیِ حالت‌های بَسِت‌هوند را در این سیستم مطالعه می‌کنیم. با استفاده از معیار ترانهادۀ مثبت جزئی و خلوص، تأثیر پارامترهای سیستم، حالت اولیه و محیط را بر تحول درهم‌تنیدگی و واهمدوسی بررسی می‎‌‌‌‌‌کنیم. مشاهده می‌شود که تأثیر پارامترهای سیستم و محیط بر تحول درهم‌تنیدگی و خلوص مشابه است؛ به‌گونه‌ای که با افزایش این پارامترها مرگ ناگهانی درهم‌تنیدگی زودتر رخ می‌دهد و خلوص کاهش می‌یابد. از سوی دیگر پارامتر فشردگی رفتار متفاوتی دارد، به‌گونه‌‌ای که با افزایش پارامتر فشردگی خلوص کاهش می‌یابد اما مرگ ناگهانی درهم‌تنیدگی پس از زمان طولانی‌تری رخ می‌دهد.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•May 22, 2017•0 citations

درهمتنیدگی کوانتومی و گذار فاز کوانتومی تحت اتلاف در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ با برهمکنش ژیالوسینکی - موریا

رضا افضلی, محسن صالح کوتاهی, جلال سبحانی

از آنجا که درهم‌تنیدگی یک مقوله کلیدی در اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود، بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‏تنیدگی و نقشی که جفت شدگی بین سیستم و محیط در تغییرات درهم‌تنیدگی کوانتومی و در نتیجه گذار فاز کوانتومی دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله، یک سیستم دوکیوبیتی در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ را که دارای برهم‌کنش ژیالوسینکی- موریا است، با در نظر گرفتن اتلاف کوانتومی با استفاده از دینامیک لیندبلد در نظر می‌گیریم. لازم به ذکر است این مدل به صورت گسترده‌ای در کار‌های اپتیکی و ماده چگال مورد استفاده قرار می‌کیرد . اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط و نیز اثر دما را بر تابع توافق سیستم، که در اینجا به عنوان شاخصی برای اندازه‌گیری درهم‏تنیدگی سیستم استفاده می‌شود، به دست می‌آوریم و نقشی را که پارامتر‌های برهم‌کنشی DM در تحول درهم‌تنیدگی بازی می‌کنند مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین با استفاده از مشتق تابع توافق، تأثیر اتلاف و پارامتر‌های برهم‌کنش DM را در گذار فاز کوانتومی به دست می‌آوریم. لازم به ذکر است بر هم کنش اسپین- مدار که نقش خود را از طریق پارامتر DM نشان می‌دهد تأثیر بسزایی بر روند اثر اتلاف بر میزان درهم‌تنیدگی و گذار فاز کوانتومی سیستم دارد. این نتایج در مباحث سیستم‌های کوانتومی در ابعاد نانو دارای اهمیت زیادی می‌باشد.

مجله پژوهش فیزیک ایران•Mar 15, 2013•0 citations
در این پژوهش نقش اثرات چند- الکترونی در تولید هماهنگ‌­های مراتب بالا توسط برهم­‌کنش لیزر فمتوثانیه با اتم آرگون و مولکول مونوکسید دی نیتروژن بررسی شده است. ابتدا اثر حضور بیش از یک الکترون در فرایند تولید هماهنگ‌­ها مطالعه شده است. در این مطالعه مشاهده شد که حضور بیش از یک الکترون باعث افزایش شدت هماهنگ­‌ها به­ ویژه در ناحیه فرکانس قطع می‌­شود. این اثر در سیستم‌­هایی که آخرین تراز پرشده آن­‌ها تبهگن است، مشهودتر است. سپس اثر برهم­کنش‌­های همبستگی و تبادلی در تولید هماهنگ‌­ها بررسی شده است. نتایج نشان می‌­دهد که برهم‌­کنش همبستگی به تنهایی تأثیر ناچیزی در فرایند تولید هماهنگ‌ها دارد، اما تأثیر هر دو برهم­‌کنش تبادلی و همبستگی در این فرایند قابل توجه است. در واقع این تأثیر قابل توجه ناشی از برهم‌­کنش تبادلی است، زیرا این برهم‌­کنش 17% و 23% از انرژی کل اتم آرگون و مولکول مونوکسید دی نیتروژن را تشکیل می‌­دهد. با در نظر گرفتن برهم‌­کنش تبادلی- همبستگی برای آرگون و مونوکسید دی نیتروژن، شدت هماهنگ­‌ها حدود یک مرتبه بزرگی کاهش و فرکانس قطع حدود 4-5 مرتبه هماهنگ افزایش می­‌یابد.
دوربری کوانتومی، انتقال و بازسازی حالت یک سیستم کوانتومی در فاصله‌های دلخواه می‌باشد. از آنجاییکه امکان انتقال اطلاعات کوانتومی یکی از پدیده‌هایی است که منجر به ظهور زمینه‌های علمی جدید نظیر ارتباطات کوانتومی و محاسبات کوانتومی شده است، لذا در این مقاله دوربری کوانتومی یک کیوبیت توسط یک کانال درهم‌تنیده بررسی خواهد شد. برای این منظور از حالت همدوس‌ درهم‌تنیده دو مده که به واسطه‌ی شکافنده باریکه و محیط کر تولید شده، استفاده خواهیم نمود. نشان داده خواهد شد میزان درهم‌تنیدگی و همینطور فیدلیتی دوربری کوانتومی وابسته به شدت دامنه حالت همدوس می‌باشد بطوریکه هرگاه شدت دامنه حالت همدوس به شدت افزایش یابد (p→0)، درهم‌تنیدگی و فیدلیتی میانگین بیشینه خواهد شد، F_max=1. از طرفی با توجه به اینکه سیستم‌های فیزیکی واقعی همواره تحت تاثیر محیط اطراف خود قرار می گیرند، لذا بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‌تنیدگی و همچنین فیدلیتی بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله اثرات میرایی دامنه بر میانگین فیدلیتی دوربری کوانتومی مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش دامنه میرایی، فیدلیتی کاهش می‌یابد. به علاوه شدت افت فیدلیتی، بواسطه کانال‌های با بیشترین درهم‌تنیدگی نسبت به کانال‌های با درهم‌تنیدگی غیر بیشینه بیشتر است.
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 فرایند تولید نور کوانتومی خلأ چلانده شبیه‌سازی شده است. به این منظور، از یک کاواک واهلشی تک مد با یک محیط غیرخطی با پذیرفتاری مرتبه دوم غیر صفر استفاده ‌شده است. محیط غیرخطی کاواک، با یک پمپ لیزر با فرکانس معین تحریک می‌شود و جفت فوتون‌های یکسان با فرکانس نصف لیزر محرک تولید می‌گردد. به این فرایند اصطلاحاً تبدیل نزولی پارامتری واگن می‌گویند. در غیاب هر نوع اتلافی، شبیه‌سازی، یک چلاندگی با پارامتر تابع خطی از زمان را به دست می‌دهد که با محاسبات تحلیلی کاملاً سازگار است. در حضور اتلاف دو فوتونی ناشی از تماس سیستم با یک محیط کاملاً سرد، شبیه‌سازی نشان می‌دهد که رقابت بین بهره حاصل از لیزر محرک و اتلاف دو فوتونی، منجر به چلاندگی پایدار برای خلأ اولیه در حالت پایای سیستم می‌گردد.
ارزیابی الگوریتم‌‌های تبادل بیت معمولا توسط شاخص بازدهی انجام می‌شود، و به نسبت تعداد بیت ارسالی که با ‏موفقیت دریافت شده‌اند به کل تعداد بیت‌های ارسالی اطلاق می شود. هر چند در نظریه اطلاعات کوانتومی هم اغلب تکیه بر همین شاخص است، ‏اما می‌توان بر مبنای آن، عامل ارزیابی دیگری را برای این حوزه از نظریه اطلاعات معرفی کرد که چشم‌اندازی از هزینه‌های الگوریتم ‏را هم در بر دارد. این شاخص تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز برای دریافت یک دنباله‌ بیتی مطلوب ‏است. با کمک این شاخص جدید می‌توان اطلاعات دقیق‌تری درباره‌ تعداد کیوبیت مورد نیاز برای ارسال، با توجه به طول خروجی مورد انتظار الگوریتم، به­دست آورد و هزینه‌های پیاده‌سازی الگوریتم را بهتر برآورد کرد. این در حالی است که شاخص بازدهی تنها برای مقایسه‌ نظری الگوریتم‌ها قابل استفاده است. در این مقاله برای توضیح چگونگی محاسبه این شاخص، از ایده‌ای که در صنعت حمل و نقل برای فروش مازاد بلیط استفاده می‌شود بهره ‏می‌بریم. در واقع ابتدا با  به­کار بردن روش فروش مازاد برای آزمایش دو شکاف یانگ، مفاهیم و نمادهای این دو مبحث را یکپارچه کرده و سپس ‏نتایج محاسبات را ارائه داده‌ایم. در نهایت، با استفاده از همین رویکرد، تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز به­منظور تولید کلید با طول ‏مطلوب را در پروتکل‌های توزیع کلید کوانتومی ‏BB84‎‏ و ‏Six-State‏، برحسب نرخ خطا محاسبه می‌کنیم.‏
یک سیستم کوآنتومی باز شامل یک نوسانگر هماهنگِ نامتقارنِ سه-مدی را در نظر می‌گیریم. با در نظر گرفتن تقریب مارکوی تحول درهم‌تنیدگی و واهمدوسیِ حالت‌های بَسِت‌هوند را در این سیستم مطالعه می‌کنیم. با استفاده از معیار ترانهادۀ مثبت جزئی و خلوص، تأثیر پارامترهای سیستم، حالت اولیه و محیط را بر تحول درهم‌تنیدگی و واهمدوسی بررسی می‎‌‌‌‌‌کنیم. مشاهده می‌شود که تأثیر پارامترهای سیستم و محیط بر تحول درهم‌تنیدگی و خلوص مشابه است؛ به‌گونه‌ای که با افزایش این پارامترها مرگ ناگهانی درهم‌تنیدگی زودتر رخ می‌دهد و خلوص کاهش می‌یابد. از سوی دیگر پارامتر فشردگی رفتار متفاوتی دارد، به‌گونه‌‌ای که با افزایش پارامتر فشردگی خلوص کاهش می‌یابد اما مرگ ناگهانی درهم‌تنیدگی پس از زمان طولانی‌تری رخ می‌دهد.
از آنجا که درهم‌تنیدگی یک مقوله کلیدی در اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود، بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‏تنیدگی و نقشی که جفت شدگی بین سیستم و محیط در تغییرات درهم‌تنیدگی کوانتومی و در نتیجه گذار فاز کوانتومی دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله، یک سیستم دوکیوبیتی در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ را که دارای برهم‌کنش ژیالوسینکی- موریا است، با در نظر گرفتن اتلاف کوانتومی با استفاده از دینامیک لیندبلد در نظر می‌گیریم. لازم به ذکر است این مدل به صورت گسترده‌ای در کار‌های اپتیکی و ماده چگال مورد استفاده قرار می‌کیرد . اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط و نیز اثر دما را بر تابع توافق سیستم، که در اینجا به عنوان شاخصی برای اندازه‌گیری درهم‏تنیدگی سیستم استفاده می‌شود، به دست می‌آوریم و نقشی را که پارامتر‌های برهم‌کنشی DM در تحول درهم‌تنیدگی بازی می‌کنند مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین با استفاده از مشتق تابع توافق، تأثیر اتلاف و پارامتر‌های برهم‌کنش DM را در گذار فاز کوانتومی به دست می‌آوریم. لازم به ذکر است بر هم کنش اسپین- مدار که نقش خود را از طریق پارامتر DM نشان می‌دهد تأثیر بسزایی بر روند اثر اتلاف بر میزان درهم‌تنیدگی و گذار فاز کوانتومی سیستم دارد. این نتایج در مباحث سیستم‌های کوانتومی در ابعاد نانو دارای اهمیت زیادی می‌باشد.