Предложена концепция сенсора электромагнитного излучения ( nonlinear kinetic inductance sensor - NKIS) на нелинейной кинетической индуктивности. Идея сенсора основана на расходимости кинетической индуктивности Lk dq/dI (пq - импульс сверхпроводящих электронов, I - сверхток) гибридного сверхпроводник/нормальный металл (SN) мостика при токе I∗ < Idep (Idep - ток распаривания гибрида) и температуре T ∗ много меньшей критической температуры гибрида Tc. Это позволяет получить большое изменение разности фаз δφ вдоль SN мостика в режиме заданного тока при I ≃ I даже в случае малого роста электронной температуры. Возникновение δφ сопровождается изменением тока и магнитного потока через связанное сверхпроводящее кольцо, что может быть измерено с помощью сверхпроводящего квантового интерференционного прибора (СКВИДа). В некотором смысле предложенный сенсор является сверхпроводниковым аналогом сенсора на краю резистивного перехода (transition edge sensor - TES), чья работа основана на наличии большой производной dR/dT (R - сопротивление) вблизикритической температуры сверхпроводника Tc. Так как при I ≃ I SN мостик находится в бесщелевомрежиме, у него отсутствует нижняя граница для частоты детектируемого элeктромагнитного излучения. Расчеты показывают, что такой сенсор может работать в однофотонном режиме и детектировать одиночные фотоны с частотой ν 10 ГГц. В работе обсуждается, что нетривиальная зависимость I(q) SN мостика может быть также использована в детекторах непрерывного электромагнитного излучения, сенсорах тока и магнитного поля.
Предложена концепция сенсора электромагнитного излучения ( nonlinear kinetic inductance sensor - NKIS) на нелинейной кинетической индуктивности. Идея сенсора основана на расходимости кинетической индуктивности Lk dq/dI (пq - импульс сверхпроводящих электронов, I - сверхток) гибридного сверхпроводник/нормальный металл (SN) мостика при токе I∗ < Idep (Idep - ток распаривания гибрида) и температуре T ∗ много меньшей критической температуры гибрида Tc. Это позволяет получить большое изменение разности фаз δφ вдоль SN мостика в режиме заданного тока при I ≃ I даже в случае малого роста электронной температуры. Возникновение δφ сопровождается изменением тока и магнитного потока через связанное сверхпроводящее кольцо, что может быть измерено с помощью сверхпроводящего квантового интерференционного прибора (СКВИДа). В некотором смысле предложенный сенсор является сверхпроводниковым аналогом сенсора на краю резистивного перехода (transition edge sensor - TES), чья работа основана на наличии большой производной dR/dT (R - сопротивление) вблизикритической температуры сверхпроводника Tc. Так как при I ≃ I SN мостик находится в бесщелевомрежиме, у него отсутствует нижняя граница для частоты детектируемого элeктромагнитного излучения. Расчеты показывают, что такой сенсор может работать в однофотонном режиме и детектировать одиночные фотоны с частотой ν 10 ГГц. В работе обсуждается, что нетривиальная зависимость I(q) SN мостика может быть также использована в детекторах непрерывного электромагнитного излучения, сенсорах тока и магнитного поля.
Цель работы: получить зависимость интенсивности компонент излучения и элементов матрицы плотности от координаты. Решаемые задачи: исследовать взаимодействие 3-частотного лазерного излучения с трехуровневой атомной средой, реализовать математическую модель в программной среде. Работа проведена на базе СПбПУ. Были проведены расчеты, разработка кода. Использовались перечень литературы и среда MATLAB. В результате была получена зависимость интенсивности компонент излучения и элементов матрицы плотности от координаты, которая может быть использована для генерации излучения на смежном переходе.
ВОЛНОВАЯ ФУНКЦИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ ВЕРОЯТНОСТИ СВЯЗАННОГО ЭЛЕКТРОНА, ДВИЖУЩЕГОСЯ В ОДНОРОДНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ Изучаются эффекты воздействия электромагнитных полей на нерелятивистские заряженные спинорные частицы, связанные короткодействующим потенциалом.Проведен анализ точного решения уравнения Паули для электрона, движущегося в потенциальном поле, определяемом трехмерной δ-ямой, в присутствии интенсивного магнитного поля.Получены асимптотики этого решения для различных значений параметров задачи.Кроме того, рассмотрены токи вероятности для электрона и их зависимость от магнитного поля.Показано, что учет спина в рамках нерелятивистского подхода позволяет корректно учесть влияние магнитного поля на электрический ток.Полученные зависимости распределения тока, являющегося экспериментально наблюдаемой величиной
В работе исследуется влияние слабого электрического поля на когерентный двухфотонный резонанс 2S-nD методом регистрации падения флюоресценции атомов Li в магнитооптической ловушке. В экспериментах наблюдалось, что под действием слабого нескомпенсированного электрического поля отдельная линия за счет эффекта Штарка превращается в полосу. При этом ширина полосы растет с ростом значения главного квантового числа (или величины электрического поля). Показано, что резонансное излучение, настроенное на левый или правый край полосы, позволяет получить газ ридберговских атомов с постоянным большим дипольным моментом , ориентированным соответственно вдоль или против поля. Излучение, настроенное в центр полосы позволит получить атомные состояния с нулевым дипольным моментом, но с большим вкладом состояний с максимальным значением орбитального квантового числа .
Рассмотрен метод формирования когерентных коррелированных состояний (ККС) частиц низкой энергии за счет полномасштабной низкочастотной модуляции параметров параболической потенциальной ямы и:(t) = о-’оsinQi, в которой находятся эти частицы. Показано, что такая модуляция в отсутствие случайной силы, действующей на частицу, приводит к быстрому формированию ККС и возрастанию коэффициента корреляции и прозрачности потенциального барьера до предельных значений |r(f)| mа;с -> 1. D -¥ 1. Наличие случайной силы существенно влияет на эволюцию ККС, уменьшая темп роста коэффициента корреляции |r(f)|mа;с (при Q < 10 _’ 4Wи) и ограничивая его на уровне |''г(ос)| таа: < 1 (при Q = (10 _-10 _1)wи). причем величина |/''(ос)| та:с возрастает при уменьшении частоты модуляции и уменьшается при увеличении интенсивности случайной силы. Показано, что при реалистичном соотношении параметров за счет низкочастотной модуляции возможно достижение такой величины |/-|, когда прозрачность потенциального барьера для частиц низкой энергии возрастает в 10 ,и-10 1(ю и более раз. Рассмотрен механизм формирования ККС для заряженных частиц при воздействии на газ или плазму низкого давления низкочастотного магнитного поля. Определено, при каком соотношении напряженности магнитного поля и частоты модуляции, а также температуры и плотности газа (плазмы) рассматриваемый метод может быть использован для оптимизации ядерных реакций при низкой энергии.
ИЗОЛИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОН•)Ф. Экстром, Д. Вайнлэнд С помощью одиночного электрона, связанного в искусственном атоме макроскопического размера, с непревзойденной точностью можно измерять электронный g-фактор.Электрон -удивительно простая частица материи.Он имеет массу и электрический заряд; он вращается (или кажется вращающимся) с постоянной величиной момента количества движения, и он обладает магнитным моментом, так что во внешнем магнитном поле на него действует поворачивающая сила.Этими четырьмя величинами исчерпываются все известные свойства электрона; после того как их значения установлены, ничего большего сказать об электроне нельзя.Можно утверждать, что электрон даже проще, чем это можно себе представить при таком перечислении его свойств.Дело в том, что указанные четыре величины не являются независимыми; любая из них может быть получена из трех других.Например, магнитный момент электрона связан с его массой, зарядом и спином множителем пропорциональности, называемым ^-фактором.С помощью современной теории электрона величину g-фактора можно вычислить с высокой точностью, его также можно определить экспериментально.Поэтому такие измерения являются чувствительным критерием правильности теории.Как вычисления, так и измерения g-фактора достаточно трудны, но они до такой степени усовершенствованы, что в настоящее время g-фактор электрона известен с большей точностью, чем любая другая физическая константа.Значения, полученные из теории и из эксперимента, соответствуют друг другу вплоть до последнего известного десятичного разряда.Ряд экспериментов, которые выполнялись в течение нескольких лет в Вашингтонском университете, недавно достиг своей кульминации в новом измерении g-фактора, которым установлен новый рекорд точности.В этих экспериментах применялся новейший метод, при котором одиночный электрон в течение недель содержится запертым в «ловушке», образованной электрическим и магнитным полями (рис.1).Фактически электрон и содержащий его аппарат образуют «атом» макроскопических размеров с чрезвычайно массивным ядром.Поскольку этот аппарат в конечном счете покоится на Земле, ядро можно даже отождествить с самой Землей
Приведен подход к объяснению электромагнитной индукции, основанный на спиновых взаимодействиях электронов, а так же на Гамильтоновом формализме, теории канонических преобразований в инфинитезимальной форме, а так же пространстве состояний, в котором сохраняются скобки Пуассона для наблюдаемых. Это позволяет объяснить явления, как результат решения некоторой системы уравнений предполагающее существование одной симплектической структуры, при которой вращение действует, как сохраняющее ее гомоморфизмы. При этом рассмотрены компоненты импульса в присутствии и отсутствии магнитного поля и доказана инвариантность Гамильтона относительно трансляций.