Показано, что подобная двухуровнему атому заряженная броуновская наночастица (либо электрон) после включения внешнего поля может генерировать спонтанное и вынужденное излучение. Исследован диффузионный механизм подзарядки наночастиц. Исследованный процесс излучения является макроскопическим квантовым явлением, которое может быть использовано в наноэнергетике, синтетической биологии, медицине и других областях науки и техники.
Показано, что подобная двухуровнему атому заряженная броуновская наночастица (либо электрон) после включения внешнего поля может генерировать спонтанное и вынужденное излучение. Исследован диффузионный механизм подзарядки наночастиц. Исследованный процесс излучения является макроскопическим квантовым явлением, которое может быть использовано в наноэнергетике, синтетической биологии, медицине и других областях науки и техники.
Показано, что система из двух последовательно соединенных резистивно шунтированных джозефсоновских контактов может демонстрировать новый квантовый кулоновский эффект увлечения, обусловленный котуниелированием куперовских пар. В режиме кулоновской блокады один из переходов способен нести ненулевой электрический ток при приложении внешнего напряжения к другому переходу. Это явление является результатом нетривиального взаимного влияния макроскопической квантовой когерентности, диссипации и электрон-электронных взаимодействий и, как представляется, может быть непосредственно реализовано в будущих экспериментах.
Одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) обладают уникальными физическими свойствами, обусловленными присущим им квази-релятивистским поведением [1]. Поскольку описание поведения носителей в ОУНТ формально подобно описанию поведения электрона в теории Дирака, в данной работе предложен квантово-полевой подход к построению одно-частичного оператора плотности вероятности (ПВ) для двузонной модели ОУНТ [1]. Предложенный подход является альтернативой обычно рассматриваемому преобразованию Фолди-Ваутхаузена, которое позволяет разделить положительно и отрицательно частотные решения. Показано, что в рассмотренном “no-pair” приближении полученная одноэлектронная ПВ отличается от “классической” Шредингеровской ПВ, задаваемой квадратом волновой функции. Полученная ПВ указывает на вспомогательную роль волновой функции при анализе эксперимента, поскольку демонстрирует дополнительно к стандартному квантово-механическому размытию положения электрона, размытие, связанное с многозонностью проблемы. С точки зрения квантовой теории поля, дополнительное динамическое размытие связано с флуктуациями вакуума-заполненной валентной зоной (аналог “моря” Дирака). Налетающий электрон аннигилирует с дыркой виртуальной пары, а электрон пары продолжает движение [2]. Как показано, такая телепортация проявляется не только в особенности поведения ПВ, но и обуславливает существенную модификацию внешнего потенциала в полученном для однокомпонентной волновой функции одно-частичном уравнении типа Салпетера. К нелокальности псевдо-дифференциального оператора кинетической энергии добавляется нелокальное воздействие внешнего потенциала, который в общем случае представляет собой интегральный оператор. Обсуждаются условия существования псевдо-релятивистского эффекта дрожания электрона (Zitterbewegung) и его связь с полученным нелокальным потенциальным членом типа Дарвина. Показано, что описанные особенности поведения электрона в ОУНТ связаны с необычными свойствами оператора координаты rˆ в одно-частичном секторе: r n n r ˆ . Предсказанные эффекты размытия достаточно велики (характерная длина-аналог Комптоновской длины в теории Дирака порядка 28,6А [1]) и, следовательно, наблюдаемы, например, с помощью сканирующей зондовой микроскопии. Однозначное соответствие в рамках предложенного подхода между решениями в ОУНТ и решениями (1+1) проблемы Дирака, предсказания для которой вне современных экспериментальных возможностей, представляет возможность экспериментального наблюдения и теоретического описания в ОУНТ таких релятивистских эффектов, как Zitterbewegung [3] и эффекта порождения электрон-дырочных пар - эффекта нестабильности вакуума СаутераШвингера [4].
Теоретически исследованы нетривиальные особенности внутридопплеровских резонансов насыщенного поглощения в многослойной ячейке с разреженной газовой средой, которая является компактным аналогом большого числа плоскопараллельных атомных пучков. Рассмотрены пространственно разделенные насыщающий и пробный монохроматические лазерные пучки (с одинаковой частотой), распространяющиеся в одинаковом или встречном направлениях в такой ячейке. Воздействие насыщающего светового излучения на пробный пучок в данной ситуации обусловлено пролетом между ними оптически накачанных атомов, продольные компоненты скорости которых претерпевают селекцию вследствие специфической геометрии многослойной ячейки. Эта селекция приводит к сужению внутридопплеровского резонанса в поглощении пробного пучка и уменьшает различие в структуре данного резонанса между случаями встречного и однонаправленного насыщающего излучения. Установлено, что в рассматриваемой многослойной ячейке эффективная ширина такого внутридопплеровского резонанса может быть меньше (примерно в полтора раза) предельно малой характерной ширины известного “лэмбовского провала” в спектроскопии насыщенного поглощения в стандартной газовой ячейке. Полученные результаты могут быть использованы в атомной спектроскопии сверхвысокого разрешения, а также для стабилизации лазерной частоты.
В статье предлагается систематическая интерпретация квантовых объектов в рамках онтологии СФОС (Сущности, формирующей объекты и субъекты). Ключевое понятие: СФО (Сущность, формирующая объекты) — это гипотетический источник всех объектов, не являющихся субъектами: звёзд, планет, камней, элементарных частиц. СФО не является объектом — она их порождает, проецирует в реальность. Это как проектор, который создаёт изображение, но сам на экране не виден. Показывается, что квантовые объекты — суперпозиции, запутанные состояния — могут быть поняты как проекции СФОС на квантовый уровень описания (G = квантовый). Суперпозиция интерпретируется как «сектор до проекции» на классический регистр: состояние, в котором сущность ещё не спроецирована в классическую онтологию. Коллапс волновой функции интерпретируется как смена уровня описания G (квантовый → классический), а не как физический процесс. Показано, что проекционный оператор P(G) образует полугруппу, а не группу — проекция необратима, и часть информации об источнике остаётся в ядре оператора и не может быть восстановлена с экрана. Сформулирован принцип Армстронга: обратная задача восстановления СФО по проекции в принципе некорректна. Квантовые суперпозиции классифицируются как не-объекты при G_квантовый, но становятся объектами при G_классический. Проводится сравнение с альтернативными интерпретациями. Предлагается программа проверки через измеримые маркеры (I_PA, K_G, I_ARD, η_info). Статья завершается открытыми вопросами и приглашением к сотрудничеству. Ключевые слова: СФОС, СФО, квантовый объект, суперпозиция, коллапс, декогеренция, проекция, G, полугруппа, принцип Армстронга, I_PA, K_G.
Излучение квантовой частицы в термостатном электромагнитном поле с ненулевой плотностью фотонов рассмотрено в условиях, когда значительно штарковское взаимодействие частицы и поля. Установлены новые фундаментальные эффекты – подавление излучения штарковским взаимодействием в интенсивном широкополосном поле, дополнительный "распадный" сдвиг энергии распадающегося уровня, не связанный с лэмбовским и штарковскими сдвигами уровней. Новый эффект подавления излучения является дополнительным к эффекту подавления релаксации поляризации квантовой частицы в сжатом поле, обнаруженному ранее Гардинером. Новый эффект может проявляться независимо от установленного Гардинером.
Представлен способ динамического описания процесса взаимодействия квантовой частицы с макроскопическим прибором.На основе этого описания показано, что причиной возникновения случайности результатов пространственной локализации квантовой частицы является статистический разброс характеристик прибора.Пространственно-временное рассмотрение эволюции макроскопического прибора под воздействием квантовой частицы позволило представить механизм вероятностного проявления меры, выражаемой квадратом модуля волновой функции.