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

Известия высших учебных заведений Радиоэлектроника

Квантовая радиотехника

Nicolai G. Basov, А. Н. Ораевский

Published Jan 1, 1959• 1 citation
Publisher

Abstract

Квантовая радиофизика и радиотехника возникли на базе развития радиоспектроскопии в связи с открытием нового метода генерации и усиления электромагнитных колебаний. В основе этого метода лежит индуцированное испускание возбужденных систем (атомов, ионов, молекул). В отличие от методов генерации и усиления электромагнитных колебаний с помощью электронных приборов, в квантовых генераторах и усилителях используется не энергия поступательного движения электронов, а энергия, связанная с внутренним движением в молекулах, атомах или ионах. Так как внутренняя энергия микросистем обычно квантована, то последовательный анализ работы новых приборов требует применения квантовой теории.Квантовые генераторы, в которых используется пучок возбужденных молекул (молекулярные генераторы), обладают чрезвычайно высокой стабильностью частоты и монохроматичностью излучения. Это связано с тем, что в молекулярном пучке, где молекулы практически не взаимодействуют друг с другом, удается получить весьма узкие спектральные линии, резонансная частота которых определяется в основном внутренними параметрами молекул. Поэтому на основе молекулярных генераторов могут быть разработаны стандарты частоты (времени) высокой точности.

DOI
10.20535/s002134701959010010

Related papers

Одноатомный лазер, работающий в режиме сильной связи и низкодобротного резонатора

Ларионов Николай Владимирович, К. А. Баранцев, Попов Евгений Николаевич

Численно исследованы эволюция и стационарный режим работы одно-атомного лазера с некогерентной накачкой в условиях сильной связи и низкодобротного резонатора. В режиме беспороговой генерации проведено сравнение полученных численных результатов с соответствующими экспериментальными. Проанализированы зависимости амплитуды и частоты релаксационных колебаний от величины некогерентной накачки. Установлено, что величина накачки оказывает существенное влияние на амплитуду этих колебаний и практически не влияет на их частоту. Обсуждается возможность уменьшения шумов лазера посредством увеличения числа атомов в резонаторе.

•Jan 1, 2018•1 citation

Квант как единый световой конус: геометрическая интерпретация корпускулярно-волнового дуализма, времени жизни и коллективных эффектов

Nurlan Uryntaevich Kabakov

В работе предлагается новая интерпретация квантовых объектов, основанная на геометрии специальной теории относительности. Квант рассматривается не как точечная частица или волна, а как единый световой конус в пространстве-времени. Различные физические свойства (корпускулярные и волновые) соответствуют разным сечениям этого конуса. Из геометрии конуса естественным образом возникают два характерных радиуса: комптоновская длина и классический радиус, отношения которых определяют фундаментальные константы и времена жизни нестабильных частиц. Модель обобщается на системы многих частиц, где коллективные эффекты приводят к суперрадиантным и субрадиантным состояниям, а статистика (бозоны/фермионы) связывается с топологией пространства-времени. Показано, что ядерные силы и ядерная энергия являются следствием перекрытия конусов, а не обмена мезонами или глюонами. Работа опирается на экспериментальные данные за более чем столетнюю историю физики и предлагает непротиворечивую геометрическую картину, свободную от дуализма.

•Mar 30, 2026•0 citations

Квантовая адиабатическая теорема с регуляризацией энергетической щели

Nikolay Borisovich Ilin

Динамика нестационарной квантовой системы, гамильтониан которой явно зависит от времени, называется адиабатической, если ее состояние, совпадающее с собственным состоянием гамильтониана в начальный момент времени, остается близко к этому собственному состоянию в течение всей эволюции. При этом степень такой близости зависит от малости параметра, определяющего скорость изменения гамильтониана. Обычно считается, что один из факторов, играющих решающую роль для стабильности адиабатической динамики, - это структура спектра гамильтониана. Как утверждает квантовая адиабатическая теорема в своей обычной формулировке, отклонение от адиабатической эволюции можно оценить сверху отношением скорости изменения гамильтониана к минимальному расстоянию между энергией состояния, которое аппроксимирует адиабатическую динамику, и остальным спектром гамильтониана. Проводится анализ этой зависимости. Доказаны теоремы, показывающие, что на эффективность адиабатической аппроксимации больше влияет скорость изменения собственных векторов гамильтониана, чем динамика спектра. В подавляющем большинстве физически осмысленных случаев оказывается, что если мы можем контролировать динамику собственных векторов, то этого достаточно для обеспечения адиабатичности вне зависимости от динамики спектра как таковой.

Теоретическая и математическая физика•Mar 28, 2022•0 citations

Квантовая концепция свободы выбора

Илья Алексеевич Суров

Считается, что естественные науки исключают возможность произвольного вмешательства в действие законов природы, в связи с чем существование свободы выбора и свободы воли ставится под вопрос. В статье представлено решение этой проблемы на основе квантовой теории. На примере простейшего эксперимента о движении частиц в магнитном поле показано, что в микроскопических процессах свободные решения – то есть решения, не предопределённые никаким алгоритмом природы – происходят постоянно в полном соответствии с законами физики. Эта «квантовая неопределенность», понимаемая как объективная многовариантность будущего, обнаруживает место для свободного выбора в физической картине мира. При этом свобода не противоречит детерминированным законам природы, а дополняет их в соответствии с нормами общечеловеческой этики. Соответственно принцип «психологического детерминизма» Рубинштейна-Брушлинского уточняется на основе квантово-теоретического понятия о вероятностной предопределенности. Статистические закономерности свободных решений при этом описываются обычными математическими средствами квантовой теории. Представленная концепция соотнесена с механизмом самоорганизации сложных систем, экспериментами по нейрофизиологическому предупреждению произвольных решений, а также со свободой выбора в других формах жизни.

Ученые записки Института психологи РАН•Dec 28, 2023•0 citations

КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МОДЕЛИРОВАНИИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

A.N. Nefedov, А.Т. Тайекенова, Б. К. Имашев +2 more

Коррозия металлов и сплавов остаётся одной из наиболее значимых научно-технических проблем современной промышленности, приводящей к существенным экономическим потерям, снижению надёжности оборудования и возникновению экологических и технологических рисков. Эффективное прогнозирование коррозионного поведения материалов требует понимания процессов, протекающих на атомном и электронном уровнях. Целью настоящей работы является анализ возможностей применения квантовых вычислений для моделирования коррозионных процессов и оценка перспектив их использования в коррозионной науке и материаловедении. Исследование выполнено в формате аналитического обзора публикаций в области вычислительной химии, квантовой информатики и электрохимической коррозии. Рассмотрены возможности и ограничения классических методов квантовой химии, включая теорию функционала плотности (DFT) и пост-хартри-фоковские подходы, а также современные квантовые алгоритмы: вариационный квантовый солвер собственных значений (VQE), квантовая оценка фазы (QPE), методы моделирования периодических систем и квантовая молекулярная динамика. Анализ показывает, что квантовые вычисления обладают потенциалом для более точного описания электронной структуры защитных оксидных и сульфидных плёнок, элементарных электрохимических реакций, процессов водородного охрупчивания и взаимодействия ингибиторов с металлической поверхностью. Выполнена оценка вычислительных ресурсов и возможных временных горизонтов практического применения квантовых технологий. Показано, что в ближайшей перспективе наиболее реалистичным направлением являются гибридные квантово-классические подходы, тогда как моделирование реалистичных коррозионных интерфейсов потребует развития отказоустойчивых квантовых систем. Полученные результаты позволяют определить перспективные направления использования квантовых вычислений для повышения точности прогнозирования коррозии и совершенствования технологий противокоррозионной защиты.

REPORTS•Sep 30, 2026•0 citations

Квант как единый световой конус: геометрическая интерпретация корпускулярно-волнового дуализма, времени жизни и коллективных эффектов

Nurlan Uryntaevich Kabakov

В работе предлагается новая интерпретация квантовых объектов, основанная на геометрии специальной теории относительности. Квант рассматривается не как точечная частица или волна, а как единый световой конус в пространстве-времени. Различные физические свойства (корпускулярные и волновые) соответствуют разным сечениям этого конуса. Из геометрии конуса естественным образом возникают два характерных радиуса: комптоновская длина и классический радиус, отношения которых определяют фундаментальные константы и времена жизни нестабильных частиц. Модель обобщается на системы многих частиц, где коллективные эффекты приводят к суперрадиантным и субрадиантным состояниям, а статистика (бозоны/фермионы) связывается с топологией пространства-времени. Работа опирается на экспериментальные данные за более чем столетнюю историю физики и предлагает непротиворечивую геометрическую картину, свободную от дуализма.

•Feb 25, 2026•0 citations
Квантовая радиофизика и радиотехника возникли на базе развития радиоспектроскопии в связи с открытием нового метода генерации и усиления электромагнитных колебаний. В основе этого метода лежит индуцированное испускание возбужденных систем (атомов, ионов, молекул). В отличие от методов генерации и усиления электромагнитных колебаний с помощью электронных приборов, в квантовых генераторах и усилителях используется не энергия поступательного движения электронов, а энергия, связанная с внутренним движением в молекулах, атомах или ионах. Так как внутренняя энергия микросистем обычно квантована, то последовательный анализ работы новых приборов требует применения квантовой теории.Квантовые генераторы, в которых используется пучок возбужденных молекул (молекулярные генераторы), обладают чрезвычайно высокой стабильностью частоты и монохроматичностью излучения. Это связано с тем, что в молекулярном пучке, где молекулы практически не взаимодействуют друг с другом, удается получить весьма узкие спектральные линии, резонансная частота которых определяется в основном внутренними параметрами молекул. Поэтому на основе молекулярных генераторов могут быть разработаны стандарты частоты (времени) высокой точности.
Численно исследованы эволюция и стационарный режим работы одно-атомного лазера с некогерентной накачкой в условиях сильной связи и низкодобротного резонатора. В режиме беспороговой генерации проведено сравнение полученных численных результатов с соответствующими экспериментальными. Проанализированы зависимости амплитуды и частоты релаксационных колебаний от величины некогерентной накачки. Установлено, что величина накачки оказывает существенное влияние на амплитуду этих колебаний и практически не влияет на их частоту. Обсуждается возможность уменьшения шумов лазера посредством увеличения числа атомов в резонаторе.
В работе предлагается новая интерпретация квантовых объектов, основанная на геометрии специальной теории относительности. Квант рассматривается не как точечная частица или волна, а как единый световой конус в пространстве-времени. Различные физические свойства (корпускулярные и волновые) соответствуют разным сечениям этого конуса. Из геометрии конуса естественным образом возникают два характерных радиуса: комптоновская длина и классический радиус, отношения которых определяют фундаментальные константы и времена жизни нестабильных частиц. Модель обобщается на системы многих частиц, где коллективные эффекты приводят к суперрадиантным и субрадиантным состояниям, а статистика (бозоны/фермионы) связывается с топологией пространства-времени. Показано, что ядерные силы и ядерная энергия являются следствием перекрытия конусов, а не обмена мезонами или глюонами. Работа опирается на экспериментальные данные за более чем столетнюю историю физики и предлагает непротиворечивую геометрическую картину, свободную от дуализма.
Динамика нестационарной квантовой системы, гамильтониан которой явно зависит от времени, называется адиабатической, если ее состояние, совпадающее с собственным состоянием гамильтониана в начальный момент времени, остается близко к этому собственному состоянию в течение всей эволюции. При этом степень такой близости зависит от малости параметра, определяющего скорость изменения гамильтониана. Обычно считается, что один из факторов, играющих решающую роль для стабильности адиабатической динамики, - это структура спектра гамильтониана. Как утверждает квантовая адиабатическая теорема в своей обычной формулировке, отклонение от адиабатической эволюции можно оценить сверху отношением скорости изменения гамильтониана к минимальному расстоянию между энергией состояния, которое аппроксимирует адиабатическую динамику, и остальным спектром гамильтониана. Проводится анализ этой зависимости. Доказаны теоремы, показывающие, что на эффективность адиабатической аппроксимации больше влияет скорость изменения собственных векторов гамильтониана, чем динамика спектра. В подавляющем большинстве физически осмысленных случаев оказывается, что если мы можем контролировать динамику собственных векторов, то этого достаточно для обеспечения адиабатичности вне зависимости от динамики спектра как таковой.
Считается, что естественные науки исключают возможность произвольного вмешательства в действие законов природы, в связи с чем существование свободы выбора и свободы воли ставится под вопрос. В статье представлено решение этой проблемы на основе квантовой теории. На примере простейшего эксперимента о движении частиц в магнитном поле показано, что в микроскопических процессах свободные решения – то есть решения, не предопределённые никаким алгоритмом природы – происходят постоянно в полном соответствии с законами физики. Эта «квантовая неопределенность», понимаемая как объективная многовариантность будущего, обнаруживает место для свободного выбора в физической картине мира. При этом свобода не противоречит детерминированным законам природы, а дополняет их в соответствии с нормами общечеловеческой этики. Соответственно принцип «психологического детерминизма» Рубинштейна-Брушлинского уточняется на основе квантово-теоретического понятия о вероятностной предопределенности. Статистические закономерности свободных решений при этом описываются обычными математическими средствами квантовой теории. Представленная концепция соотнесена с механизмом самоорганизации сложных систем, экспериментами по нейрофизиологическому предупреждению произвольных решений, а также со свободой выбора в других формах жизни.
Коррозия металлов и сплавов остаётся одной из наиболее значимых научно-технических проблем современной промышленности, приводящей к существенным экономическим потерям, снижению надёжности оборудования и возникновению экологических и технологических рисков. Эффективное прогнозирование коррозионного поведения материалов требует понимания процессов, протекающих на атомном и электронном уровнях. Целью настоящей работы является анализ возможностей применения квантовых вычислений для моделирования коррозионных процессов и оценка перспектив их использования в коррозионной науке и материаловедении. Исследование выполнено в формате аналитического обзора публикаций в области вычислительной химии, квантовой информатики и электрохимической коррозии. Рассмотрены возможности и ограничения классических методов квантовой химии, включая теорию функционала плотности (DFT) и пост-хартри-фоковские подходы, а также современные квантовые алгоритмы: вариационный квантовый солвер собственных значений (VQE), квантовая оценка фазы (QPE), методы моделирования периодических систем и квантовая молекулярная динамика. Анализ показывает, что квантовые вычисления обладают потенциалом для более точного описания электронной структуры защитных оксидных и сульфидных плёнок, элементарных электрохимических реакций, процессов водородного охрупчивания и взаимодействия ингибиторов с металлической поверхностью. Выполнена оценка вычислительных ресурсов и возможных временных горизонтов практического применения квантовых технологий. Показано, что в ближайшей перспективе наиболее реалистичным направлением являются гибридные квантово-классические подходы, тогда как моделирование реалистичных коррозионных интерфейсов потребует развития отказоустойчивых квантовых систем. Полученные результаты позволяют определить перспективные направления использования квантовых вычислений для повышения точности прогнозирования коррозии и совершенствования технологий противокоррозионной защиты.
В работе предлагается новая интерпретация квантовых объектов, основанная на геометрии специальной теории относительности. Квант рассматривается не как точечная частица или волна, а как единый световой конус в пространстве-времени. Различные физические свойства (корпускулярные и волновые) соответствуют разным сечениям этого конуса. Из геометрии конуса естественным образом возникают два характерных радиуса: комптоновская длина и классический радиус, отношения которых определяют фундаментальные константы и времена жизни нестабильных частиц. Модель обобщается на системы многих частиц, где коллективные эффекты приводят к суперрадиантным и субрадиантным состояниям, а статистика (бозоны/фермионы) связывается с топологией пространства-времени. Работа опирается на экспериментальные данные за более чем столетнюю историю физики и предлагает непротиворечивую геометрическую картину, свободную от дуализма.