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

مقاله ترویجی: محاسبات و ارتباطات کوانتمی با اتمهای ریدبرگی

محمد صادق خزعلی

Published May 1, 2021• 2 citations
Publisher

Abstract

اتم‌های برانگیخته به ترازهای انرژی بالا که اتم‌های ریدبرگی نامیده می‌شوند، دارای دوقطبی‌های قوی هستند. امکان ایجاد برهم‌کنش قوی و تنظیم‌پذیر با برانگیختگی لیزری، اتم‌های ریدبرگی را به گزینه‌ای جذاب برای فناوری کوانتمی تبدیل کرده است. در این مقالۀ مروری، بعد از معرفی اتم‌های ریدبرگی و خواص آن‌ها، پیشرفت‌های حاصله در ساخت رایانه‌های کوانتمی ریدبرگی در شبکۀ اتمی بررسی می‌شود. سپس کاربرد اتم‌های ریدبرگی در اپتیک کوانتمی و بهره‌گیری از آن در تولید چشمۀ تک فوتون و دروازۀ دو فوتونی ارائه می‌شود.

DOI
10.22051/ijap.2021.34445.1188

Related papers

ویژگیهای حالتهای کر چلاندۀ برانگیخته

محمد احسان فرزان, محمدجواد فقیهی, غلامرضا هنرآسا

محیط کِر یک راه مفید برای دست‌یابی به جنبه‌های غیرکلاسیکی یک سامانه نوری است. هم‌چنین، حالت‌های چلانده به‌عنوان بهترین حالت‌های غیرکلاسیکی شناخته می‌شوند. ازاین‌رو، با استفاده از یک فرآیند دوفوتونی و محیط کِر، حالت‌های کِر چلانده می‌توانند تولید شوند تا جنبه‌های غیرکلاسیکی حالت‌های کِر را بهبود بخشند. در این مقاله، حالت‌های کِر چلاندۀ برانگیخته معرّفی می‌شوند که در آن برانگیختگی با عملگر آفرینش بوزونی بیان می‌شود. سپس، برخی از ویژگی‌های فیزیکی حالت‎‌های به‌دست‌آمده بررسی می‌شوند. نشان داده می‌شود که برانگیختگی می‌تواند باعث تغییر آمار فوتون‌های تابشی از پواسونی به زیرپواسونی شود. هم‌چنین، افزایش فوتون به سامانۀ تابشی مورد بحث به‌طور قابل ملاحظه‌ای عمق و دامنۀ چلاندگی را تقویت می‌کند.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Aug 29, 2021•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

کاربرد رمزنگاری در نظریۀ بازی ها

مونا باباخانی, رضا ندیمی

نظریۀ بازی ها نقشی مهم در مدل سازی و حل مسائل دستگاه های چند عاملی مانند ارتباطات در شبکه های رایانه ای دارد و بررسی الگوریتم ها و پیچیدگی محاسباتی مسائل موجود در نظریۀ بازی ها، به زمینۀ پژوهشی پویایی در علوم رایانه تبدیل شده است. در نظریۀ بازی ها از تعادل ها به مثابۀ راه حلی برای دست یابی به پاسخ مسائل استفاده می شود. یکی از این تعادل ها که به تعادل همبسته معروف است، با استفاده از یک میانجی مورد اعتماد تعریف می شود. پژوهشگران حوزۀ نظریۀ بازی ها و رمزنگاری سعی در حذف میانجی با استفاده از پروتکل های رمزنگاری دارند. در این مقاله، به بررسی کاربرد جالب توجه رمزنگاری در حذف نقش میانجی از تعادل همبسته و مروری بر فعالیت های انجام شده در این باره می پردازیم.

فرهنگ و اندیشه ریاضی•May 22, 2019•0 citations

بررسی ترمودینامیک کوانتومی دریک سامانه اتم-کاواک با برهمکنش جینز-کامینگز

مرتضی رفیعی

در این پژوهش به معرفی ایده ترمودینامیک کوانتومی براساس مفاهیم پایه ای مکانیک آماری و مکانیک کوانتومی پرداخته ایم. در ادامه به بررسی چارچوب فرایندهای غیرتعادلی در سامانه های کوانتومی پرداخته ایم و چگونگی محاسبه کمیتهایی مانند کار و آنتروپی بازگشت ناپذیر را در این فرایندها، معرفی می نماییم. سپس نتایج به دست آمده را بر روی سامانه اتم-کاواک در برهمکنش جینز-کامینگز در دو حالت جفت شدگی ضعیف و قوی اتم-کاواک، به کار بسته ایم. در اینجا نظریه ها و محاسبات مبتنی بر سامانه های کوانتومی بسته بوده و درنتیجه با در نظر گرفتن یک کاواک خوب از نشت فوتونی و جفت‌شدگی میدان آن با محیط بیرون از آن صرفنظر شده است.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•May 22, 2018•0 citations

تاثیر کوانتوم دیپلماسی بر بعد اقتصادی امنیت انسانی جمهوری اسلامی ایران

محمدحسن شیخ الاسلامی, جعفر امانی خجسته

ما در جهانی زندگی می کنیم که از نظر تکنولوژی عصر کوانتوم نامیده می شود. انرژی هسته ای، کامپیوترها، بارکدخوان ها و جراحی های لیزری تنها چند نمونه جالب از نتایج جالب توجه تئوری فیزیک قرن بیستم یعنی فیزیک کوانتوم هستند. با کارهای پلانک، هایزنبرگ و دیگران با ارائه نظریه کوانتومی در فیزیک و مکانیک، مبانی جدیدی برای فهم جهان هستی و پدیده های آن شکل گرفت که عمدتا با عنوان پارادایم کوانتومی معرفی می شوند. این پارادایم نوین تاثیرات شگرفی بر همه ابعاد علم از جمله رایانه، اینترنت، فیزیک و غیره گذاشت. در حوزه علوم انسانی نیز تاثیر این تفکر نوین همچنان در حال گسترش است. نظریه کوانتوم، بر خلاف فیزیک کلاسیک که هیچ جایی برای وجود مفاهیمی چون؛ عدم قطعیت و خودآگاهی در خود نمی بیند، عدم قطعیت و خودآگاهی را مطرح می کند. از دیگر سو، بعد از صد سال از نظریه پردازی در رشته روابط بین الملل که دیپلماسی فرعی از آن است، هنوز دانشمندان از رویدادهای بین المللی و جهانی غافلگیر می شوند. به نظر می رسد این ناکارآمدی ناشی از سیطره تفکر نیوتونی در نظریه های علوم انسانی و روابط بین الملل است. این پژوهش کوششی است تا با استفاده از منابع محدود کتابخانه ای، دیپلماسی کوانتومی با رویکرد اقتصادی و مختصات و ویژگی های آن را تبیین و تشریح نماید و پس از تبیین مفهوم کوانتوم دیپلماسی، با ارائه مختصری از مفهوم امنیت انسانی، تاثیر این نوع از دیپلماسی را بر بعد اقتصادی امنیت انسانی در جمهوری اسلامی ایران بررسی نماید.

•May 22, 2021•0 citations

تشدیدهای تداخل چندترازه در سیستمهای کوانتومی چهارترازهی بهطور قوی تحریکشده

مصطفی کرمی, قاسم رضایی, ابوالقاسم عوض پور

در این مقاله، تشدیدهای چندفوتونی چندترازه‌ در یک سیستم کوانتومی چهارترازه‌ی به‌طور قوی تحریک‌شده، را مورد مطالعه قرار می‌دهیم که در آن یک تراز به‌صورت دوره‌ای، شکاف‌های انرژی ثابت E و 2Eبین سایر ترازها را جاروب می‌کند. در نزدیکی شرایط تشدید چندفوتونی به‌طور کیفی رفتارهای متفاوتی به‌ازای تعداد فوتون‌های زوج یا فرد پیدا می‌کنیم. این پدیده را برحسب گروه‌هایی از مسیرهای تداخلی سیستم چندترازه توجیه می‌کنیم. برای تحلیلی دقیق، مبتنی بر رفتار اختلالی برحسب پارامترهایی کوچک که حد تحریک قوی را مشخص می‌کنند، رژیم وافازی قوی که به‌وسیله‌ی افت‌وخیزهای نویز سفید گـوسی بر روی هـر یک از تـرازهای انرژی غیرمختـل مدل‌سازی می‌شود را معـرفی می‌کنیم. در این رژیم، آهنگ‌های گذار بین ترازی را محاسبه نموده و مرتبه‌ی چهارم در جفت‌شدگی‌ها را به‌دست می‌آوریم. سرانجام نتایج ‌به‌دست آمده را به مشاهدات تجربی که درآن‌ها جریان از طریق نقاط کوانتومی دوگانه‌ی اسپین سد‌شده در حضور میدان متناوب اندازه‌گیری شده است، مربوط می‌سازیم. که این موضوع به انواعی از سیستم‌های حالت‌جامد و اتمی یا مولکولی مربوط می‌باشد. این تحقیق به‌طور خاص مکانیزمی واضح برای توجیه مشاهدات تجربی مبهم در نقاط کوانتومی دوگانه‌ی به‌طور قوی تحریک‌شده ارائه می‌نمایند.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Oct 23, 2018•0 citations
اتم‌های برانگیخته به ترازهای انرژی بالا که اتم‌های ریدبرگی نامیده می‌شوند، دارای دوقطبی‌های قوی هستند. امکان ایجاد برهم‌کنش قوی و تنظیم‌پذیر با برانگیختگی لیزری، اتم‌های ریدبرگی را به گزینه‌ای جذاب برای فناوری کوانتمی تبدیل کرده است. در این مقالۀ مروری، بعد از معرفی اتم‌های ریدبرگی و خواص آن‌ها، پیشرفت‌های حاصله در ساخت رایانه‌های کوانتمی ریدبرگی در شبکۀ اتمی بررسی می‌شود. سپس کاربرد اتم‌های ریدبرگی در اپتیک کوانتمی و بهره‌گیری از آن در تولید چشمۀ تک فوتون و دروازۀ دو فوتونی ارائه می‌شود.
محیط کِر یک راه مفید برای دست‌یابی به جنبه‌های غیرکلاسیکی یک سامانه نوری است. هم‌چنین، حالت‌های چلانده به‌عنوان بهترین حالت‌های غیرکلاسیکی شناخته می‌شوند. ازاین‌رو، با استفاده از یک فرآیند دوفوتونی و محیط کِر، حالت‌های کِر چلانده می‌توانند تولید شوند تا جنبه‌های غیرکلاسیکی حالت‌های کِر را بهبود بخشند. در این مقاله، حالت‌های کِر چلاندۀ برانگیخته معرّفی می‌شوند که در آن برانگیختگی با عملگر آفرینش بوزونی بیان می‌شود. سپس، برخی از ویژگی‌های فیزیکی حالت‎‌های به‌دست‌آمده بررسی می‌شوند. نشان داده می‌شود که برانگیختگی می‌تواند باعث تغییر آمار فوتون‌های تابشی از پواسونی به زیرپواسونی شود. هم‌چنین، افزایش فوتون به سامانۀ تابشی مورد بحث به‌طور قابل ملاحظه‌ای عمق و دامنۀ چلاندگی را تقویت می‌کند.
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.
نظریۀ بازی ها نقشی مهم در مدل سازی و حل مسائل دستگاه های چند عاملی مانند ارتباطات در شبکه های رایانه ای دارد و بررسی الگوریتم ها و پیچیدگی محاسباتی مسائل موجود در نظریۀ بازی ها، به زمینۀ پژوهشی پویایی در علوم رایانه تبدیل شده است. در نظریۀ بازی ها از تعادل ها به مثابۀ راه حلی برای دست یابی به پاسخ مسائل استفاده می شود. یکی از این تعادل ها که به تعادل همبسته معروف است، با استفاده از یک میانجی مورد اعتماد تعریف می شود. پژوهشگران حوزۀ نظریۀ بازی ها و رمزنگاری سعی در حذف میانجی با استفاده از پروتکل های رمزنگاری دارند. در این مقاله، به بررسی کاربرد جالب توجه رمزنگاری در حذف نقش میانجی از تعادل همبسته و مروری بر فعالیت های انجام شده در این باره می پردازیم.
در این پژوهش به معرفی ایده ترمودینامیک کوانتومی براساس مفاهیم پایه ای مکانیک آماری و مکانیک کوانتومی پرداخته ایم. در ادامه به بررسی چارچوب فرایندهای غیرتعادلی در سامانه های کوانتومی پرداخته ایم و چگونگی محاسبه کمیتهایی مانند کار و آنتروپی بازگشت ناپذیر را در این فرایندها، معرفی می نماییم. سپس نتایج به دست آمده را بر روی سامانه اتم-کاواک در برهمکنش جینز-کامینگز در دو حالت جفت شدگی ضعیف و قوی اتم-کاواک، به کار بسته ایم. در اینجا نظریه ها و محاسبات مبتنی بر سامانه های کوانتومی بسته بوده و درنتیجه با در نظر گرفتن یک کاواک خوب از نشت فوتونی و جفت‌شدگی میدان آن با محیط بیرون از آن صرفنظر شده است.
ما در جهانی زندگی می کنیم که از نظر تکنولوژی عصر کوانتوم نامیده می شود. انرژی هسته ای، کامپیوترها، بارکدخوان ها و جراحی های لیزری تنها چند نمونه جالب از نتایج جالب توجه تئوری فیزیک قرن بیستم یعنی فیزیک کوانتوم هستند. با کارهای پلانک، هایزنبرگ و دیگران با ارائه نظریه کوانتومی در فیزیک و مکانیک، مبانی جدیدی برای فهم جهان هستی و پدیده های آن شکل گرفت که عمدتا با عنوان پارادایم کوانتومی معرفی می شوند. این پارادایم نوین تاثیرات شگرفی بر همه ابعاد علم از جمله رایانه، اینترنت، فیزیک و غیره گذاشت. در حوزه علوم انسانی نیز تاثیر این تفکر نوین همچنان در حال گسترش است. نظریه کوانتوم، بر خلاف فیزیک کلاسیک که هیچ جایی برای وجود مفاهیمی چون؛ عدم قطعیت و خودآگاهی در خود نمی بیند، عدم قطعیت و خودآگاهی را مطرح می کند. از دیگر سو، بعد از صد سال از نظریه پردازی در رشته روابط بین الملل که دیپلماسی فرعی از آن است، هنوز دانشمندان از رویدادهای بین المللی و جهانی غافلگیر می شوند. به نظر می رسد این ناکارآمدی ناشی از سیطره تفکر نیوتونی در نظریه های علوم انسانی و روابط بین الملل است. این پژوهش کوششی است تا با استفاده از منابع محدود کتابخانه ای، دیپلماسی کوانتومی با رویکرد اقتصادی و مختصات و ویژگی های آن را تبیین و تشریح نماید و پس از تبیین مفهوم کوانتوم دیپلماسی، با ارائه مختصری از مفهوم امنیت انسانی، تاثیر این نوع از دیپلماسی را بر بعد اقتصادی امنیت انسانی در جمهوری اسلامی ایران بررسی نماید.
در این مقاله، تشدیدهای چندفوتونی چندترازه‌ در یک سیستم کوانتومی چهارترازه‌ی به‌طور قوی تحریک‌شده، را مورد مطالعه قرار می‌دهیم که در آن یک تراز به‌صورت دوره‌ای، شکاف‌های انرژی ثابت E و 2Eبین سایر ترازها را جاروب می‌کند. در نزدیکی شرایط تشدید چندفوتونی به‌طور کیفی رفتارهای متفاوتی به‌ازای تعداد فوتون‌های زوج یا فرد پیدا می‌کنیم. این پدیده را برحسب گروه‌هایی از مسیرهای تداخلی سیستم چندترازه توجیه می‌کنیم. برای تحلیلی دقیق، مبتنی بر رفتار اختلالی برحسب پارامترهایی کوچک که حد تحریک قوی را مشخص می‌کنند، رژیم وافازی قوی که به‌وسیله‌ی افت‌وخیزهای نویز سفید گـوسی بر روی هـر یک از تـرازهای انرژی غیرمختـل مدل‌سازی می‌شود را معـرفی می‌کنیم. در این رژیم، آهنگ‌های گذار بین ترازی را محاسبه نموده و مرتبه‌ی چهارم در جفت‌شدگی‌ها را به‌دست می‌آوریم. سرانجام نتایج ‌به‌دست آمده را به مشاهدات تجربی که درآن‌ها جریان از طریق نقاط کوانتومی دوگانه‌ی اسپین سد‌شده در حضور میدان متناوب اندازه‌گیری شده است، مربوط می‌سازیم. که این موضوع به انواعی از سیستم‌های حالت‌جامد و اتمی یا مولکولی مربوط می‌باشد. این تحقیق به‌طور خاص مکانیزمی واضح برای توجیه مشاهدات تجربی مبهم در نقاط کوانتومی دوگانه‌ی به‌طور قوی تحریک‌شده ارائه می‌نمایند.