Перестраиваемые линейно-оптические схемы являются важным элементом как классических, так и квантовых информационных технологий. Масштабирование таких схем становится возможным только при переходе к интегральному исполнению, что усложняет их характеризацию из-за невозможности реконструкции каждого элемента по отдельности. Существующие методы характеризации линейнооптических схем требуют многократных измерений фаз матричных элементов передаточной матрицы при различных значениях управляющих параметров, что представляет собой значительные экспериментальные трудности. В данной работе предлагается новый подход: мы демонстрируем, что, измерив лишь коэффициенты пропускания для определенного набора значений управляющих параметров оптической схемы, можно построить математическую модель, способную предсказывать коэффициенты пропускания для произвольных значений параметров. Этот метод успешно апробирован в численном эксперименте на примере перестраиваемого четырехканального интерферометра, реализующего произвольное унитарное преобразование. Предложенный метод открывает новые возможности для более эффективной характеризации и проектирования перестраиваемых линейно-оптических схем.
Перестраиваемые линейно-оптические схемы являются важным элементом как классических, так и квантовых информационных технологий. Масштабирование таких схем становится возможным только при переходе к интегральному исполнению, что усложняет их характеризацию из-за невозможности реконструкции каждого элемента по отдельности. Существующие методы характеризации линейнооптических схем требуют многократных измерений фаз матричных элементов передаточной матрицы при различных значениях управляющих параметров, что представляет собой значительные экспериментальные трудности. В данной работе предлагается новый подход: мы демонстрируем, что, измерив лишь коэффициенты пропускания для определенного набора значений управляющих параметров оптической схемы, можно построить математическую модель, способную предсказывать коэффициенты пропускания для произвольных значений параметров. Этот метод успешно апробирован в численном эксперименте на примере перестраиваемого четырехканального интерферометра, реализующего произвольное унитарное преобразование. Предложенный метод открывает новые возможности для более эффективной характеризации и проектирования перестраиваемых линейно-оптических схем.
Данная работа посвящена методам проектирования постквантового криптографического алгоритма электронной цифровой подписи. Существуют несколько основных направлений, каждое из которых опирается на уникальные математические проблемы, которые считаются трудноразрешимыми даже для квантовых компьютеров. К этим направлениям относятся: криптографические алгоритмы, основанные на хешировании, на решетках, на кодах, на многомерных многочленах и на изогениях. Каждая из этих категорий имеет свои сильные и слабые стороны, и выбор схемы постквантовой подписи для использования будет зависеть от конкретных требований и ограничений приложения. Среди кандидатов на постквантовую подпись на основе хеширования является многообещающим кандидатом для обеспечения безопасных цифровых подписей. Они полагаются на свойства односторонних хеш-функций, которые, как считается, защищены как от классических, так и от квантовых компьютеров. Подписи на основе хеширования также привлекательны, поскольку они просты, быстры и эффективны. Их можно реализовать с относительно небольшими размерами ключей, и они требуют минимальных вычислений как для подписи, так и для проверки.
Магнитные фазовые переходы многие годы интенсивно исследуются как теоретиками, так и экспериментаторами. С одной стороны, исследование магнитных фазовых переходов позволяет установить механизмы формирования магнитного упорядочения, закономерности поведения системы в критической области фазового перехода. С другой стороны, системы с магнитными фазовыми переходами представляют практический интерес, поскольку в области перехода происходит контролируемое изменение намагниченности, электросопротивления, теплоемкости, объема и других характеристик, свойств и параметров. В работе используется метод усреднения по обменным полям, суть которого заключается в установлении связей между термодинамическими средними для небольшой группы спинов и функциями распределения спинов из ближайшего окружения этой группы. С помощью усреднения по обменным полям можно построить дополнительные характеристики магнитных систем, как вблизи точки фазового перехода, так и за ее пределами. В качестве дополнительной характеристики можно использовать функцию отношения. Эта функция определяется как отношение таких значений полей обменного взаимодействия, при которых кластерное среднее спина равно среднему по ансамблю. В работе рассмотрена функция отношения для кластеров из одного и двух магнитных атомов. Для модели Изинга на квадратной решетке с помощью решения Онзагера построено точное значение функции отношения. Для этой же решетки построены приближенные значения функции отношения и проведено сравнение их между собой и с точным значением. Использование функции отношения дает возможность строить новые приближенные решения для модели Изинга, делая те или иные предположения об этой функции. В работе показано, что с помощью подходящего выбора функции отношения можно получить критические показатели, отличные от классических.
Атомы в высоковозбужденных ридберговских состояниях с главным квантовым числом n>>1 обладают большими дипольными моментами, которые растут как n 2 с ростом n [1,2].Благодаря этому электрические поляризуемости ридберговских уровней растут как n 7 и на много порядков превышают поляризуемости атомов в низковозбужденных состояниях.Это особенно привлекательно для создания высокочувствительных квантовых сенсоров постоянных и радиочастотных электрических полей, что было отмечено еще в наших самых первых работах по спектроскопии ридберговских атомов Na в атомном пучке [3][4][5].В настоящее время во всех ведущих странах мира ведутся работы по созданию квантовых сенсоров электрических полей на основе паров атомов щелочных металлов, возбуждаемых в ридберговские состояния в малогабаритных оптических ячейках.При регистрации микроволнового излучения с частотой свыше 1 ГГц используется измерение расщепления одиночного резонанса электромагнитноиндуцированной прозрачности (ЭИП), возникающего при возбуждении атомов в ридберговские состояния [6], на два резонанса за счет динамического эффекта Штарка (эффект Аутлера-Таунса) в поле микроволнового излучения, резонансного переходам между ридберговскими состояниями [7,8].Частоты этих переходов легко варьируются изменением n, так как расстояние между соседними ридберговскими уровнями имеет зависимость n -3 и изменяется от единиц гигагерц для высоких состояний до сотен гигагерц для более низких состояний.Фундаментальная чувствительность регистрации СВЧ-излучения на переходах между ридберговскими состояниями определяется только квантовыми шумами.На основе ридберговских сенсоров могут быть построены как метрологические стандарты измерителей напряженности электрического поля [9], так и высокочувствительные детекторы радиочастотных полей для различных применений [10].В настоящем докладе будет дан краткий обзор состояния дел в мире в области создания квантовых сенсоров постоянных и радиочастотных электрических полей на основе ридберговских атомов.Также будут представлены наши первые экспериментальные результаты по наблюдению резонанса ЭИП в оптической ячейке с атомами Rb, возбуждаемыми по двухфотонной схеме в ридберговское состояние 30S.Работа была поддержана грантом РНФ 23-12-00067 в части двухфотонного лазерного возбуждения ридберговских состояний.
В данной работе рассматривается концепция фононного волновода, созданного на основе конденсата Бозе-Эйнштейна, находящегося в кристаллической решётке. Приводится математическое описание взаимодействия фононного конденсата с электромагнитными волнами, используя уравнения Шредингера для фононов и уравнения Максвелла для электромагнитных полей. Модель предсказывает идеальный волновод с минимальными потерями энергии при распространении волн, что открывает новые возможности для создания сверхпроводящих волноводов.
КИБЕРНЕТИКА И ТЕОРИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ Р. Р. ВАРШАМОВ О ВОЗМОЖНОСТЯХ УВЕЛИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ЛИНЕЙНЫХ КОРРЕКТИРУЮЩИХ кодов (Представлено академиком Б. Н. Петровым 3 VII Hfi'I) Одной из основных задач алгебраической теории кодов является пробле ма разработки конструктивных методов построения помехоустойчивых систем кодирования, обладающих максимальной скоростью передачи ин формации (или, что то же самое, максимальной мощностью кодовых под множеств) при заданных ее основных параметрах и, t п <?, где пблоко вая длина кода, tчисло исправляемых ошибок, qоснование кода.В за метке приводятся некоторые результаты относительно возможностей по строения в метрике Хемминга помехоустойчивых систем сигналов, мощ ность кодовых подмножеств которых намного превосходит мощность всех аналогичных известных в литературе наилучших линейных кодов.Наша основная концепция заключается в следующем.Теорема 1, Как бы велико ни было число 0 и каков бы ни был метод построения линейных корректирующих кодов, исправляющих t симметри ческих ошибок, опираясь на него, всегда можно указать такие значения па раметров п и q, для которых можно строить новые классы кодов, мощность кодовых подмножеств которых более чем в 0 раз будет превосходить мощ ность соответствующих кодов, построенных первоначальным способом-, при этом сохраняется их прежняя корректирующая способность.Мы будем считать, что задан метод построения систем кодирования, ис правляющих фиксированное число t ошибок, если указан вполне определен ный способ, позволяющий для произвольных п и q строить такие системы.Рассмотрим на примерах кодов Хемминга и Боуза -Чоудхури -Хоквингема, какую физическую интерпретацию допускает теорема 1. 1. Коды Хемминга.Как известно ('), кодами Хемминга называ ют класс линейных кодов, исправляющих одиночные симметрические ошиб ки.Эти коды, хотя и являются оптимальными в классе линейных кодов, од нако относятся к разряду кодов, для которых разработан метод построения.А поэтому согласно утверждениям теоремы 1 должна существовать конст руктивная возможность, позволяющая увеличивать (даже неограниченно) их мощность.Условимся в дальнейшем через g(n, q) обозначать мощность наилучше го кода Хемминга длины п и основания q, а также &q(n) =ql}oetnl, где [ж]наименьшее целое, не превосходящее х, и {х}=х-[ж].Случай q=3 * .* В случае q~2 наш метод неэффективен.
Спин электрона не имеет в современной физике какого-либо рационального объяснения. В предлагаемой работе излагается объяснение экспериментов со спином, которое основано на представлении об электроне как вихревом кольце в мировой среде (эфире). Наиболее удивительным является эксперимент Штерна-Герлаха, объяснение которого возможно лишь на основе радикального утверждения о том, что спин свободного электрона равен нулю. На этом выводе основано другое утверждение: частицы под названием «нейтрино» не существует. Большая часть работы посвящена изложению основ теории, так как без понимания основ объяснения непонятны. The electron spin has no rational explanation in modern physics. The proposed paper provides an explanation of spin experiments, which is based on the idea of an electron as a vortex ring in the world medium (ether). The most surprising is the Stern-Gerlach experiment, which can only be explained on the basis of the radical statement that the spin of a free electron is zero. Another statement is based on this conclusion: a particle called a "neutrino" does not exist. Most of the