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

Classical and Quantum Brownian Motion

Румен Цеков, Roumen Tsekov

Published Sep 19, 2021• 0 citations
OpenAlex

Abstract

От класическата механика е изведено обобщено уравнение на Ланжвен за механична подсистема, взаимодействаща с хармоничната баня на твърдо тяло. Получени са статистическите свойства на мултипликативната случайна сила и съотношение, свързващо тензора на триене със статичния потенциал. Обикновеното уравнение на Ланжвен е приложено за описание на различни примери на резонантно Брауново движение на атоми, твърди, димери и нормални алкани. Уравнението на Шрьодингер е обяснено като резултат от удари между точковите частици и виртуалните квантови частици, пренасящи фундаменталните взаимодействия. Така, вълновият характер на квантовата механика се дължи на виртуалните частици, които са вълни в координатното и квазичастици в моментно подпространство. Изведено е стохастично уравнение на Лоренц-Ланжвен, описващо Брауново-подобното движение на точковите частици в квантовата механика, и е демонстрирано как се получава уравнението на Шрьодингер чрез калибровъчна трансформация. Предложено е стохастично уравнение на Бом-Ланжвен и е преобразувано в уравнение на Смолуховски-Бом за еволюцията на плътността на вероятността в конфигурационното подпространство на една квантова подсистема в класическа среда. Предложено е нелинейно управляващо уравнение чрез квантоване на класическото уравнение на Клайн-Крамерс и приложението му към свободна Браунова частица води до нов закон за разпръскване на вълновия пакет, който е квантово обобщение на класическия закон на Айнщайн за Брауновото движение.

Related papers

Quantum Algorithms in Cybernetics

Петър Николов, Petar Nikolov

Предложен е нов метод за симулация на бинарен хомогенен Марковски процес чрез използването на квантов компютър. Този нов метод позволява използването на характерните свойства на квантовите механични системи – суперпозицията, вплетените състояния и вероятностното пресмятане. Имплементация на алгоритъм, базиран на този метод изисква създаването на нов квантов логически гейт, който да създаде вплетени състояния между два кюбита. Това е дву-кюбитов логически гейт и трябва да изпълни предефинирано завъртане по оста Х на кюбита, който играе ролята на цел, където завъртането точно представя преходните вероятности за един Марков процес. Този гейт се изпълнява само когато управляващият кюбит е в състояние |1>. Необходимо е да се разработи алгоритъм, който използва разпределението на преходните вероятности за процеса по прост и интуитивен начин, за да ги трансформира в завъртания по оста Х. Създаването на квантов гейт използвайки само съществуващите логически гейтове в облачната платформа е възможно, въпреки това квантовите процесори са прекалено шумни, което води до значителни нараствания на грешката при измерване на квантовата система. Хардуерната реализация на квантов процесор на IBM с име Yorktown, която е с конфигурационна карта тип “папионка” се справя значително по-добре от другите 5-кюбитови процесори с конфигурация “Т” и 14-кюбитовия процесор Melbourne от гледна точка на квантова точност. Симулацията на бинарен хомогенен Марковски процес на реален квантов процесор дава

•Oct 21, 2020•0 citations

Application of Coherent Quantum Control Schemes in Classical Physics

Мухамад Махмуд, Mouhamad Mahmoud

Тази докторска теза разглежда няколко аспекта на квантово-класическите аналогии. Първо, ние разглеждаме аналогията между техниката на композитните импулси от квантовата физика с манипулация на поляризацията и генерация на честоти в нелинейната оптика. Основната концепция на тази аналогия е да даде предимство на тези класически системи, които са чувствителни към експерименталните условия, за да ги направи устойчиви и широколентови. Освен това, ние изследваме аналогията между неермитовата квантова система с три състояния и каскадното раждане на нелинейна честота в среда със загуби, с цел устойчиво генериране на нови честоти в нелинейни кристали. Накрая, в контекста на манипулиране на поляризацията, ние проектирахме две устройства: нереципрочна поляризационна вълнова пластина, чието действие зависи от посоката на разпространение на светлината, и независим от входната поляризация оптичен изолатор с нива на изолация в диапазона от 43 dB до 50 dB.

•Jul 12, 2022•0 citations

Design of Composite Pulse Sequences for Quantum Technologies

Хайк Геворгян, Hayk Gevorgyan

Композитните импулси заемат важно място в гамата от техники за квантов контрол и имат предимство сред тях, че са подходящи за стабилна, чувствителна или гъвкава високопрецизна манипулация на квантови системи. Целта е да се разшири обхватът на методологията, родена в ядрено-магнитния резонанс, и да се модернизират нейните приложения. В дисертацията е представен ефектът на този гъвкав метод в квантовите изчисления, квантовите сензори, обработката на квантовата информация и поляризационната оптика. Последните сочат съществуването на квантово-класическа аналогия, дължаща се на лежащата в основата им аналогична математика. Възможността за проектиране на стабилни квантови гейтове чрез широколентови композитни импулси с ултрависока прецизност, надвишаваща бенчмарка за квантово изчисление, е забележителна за квантовите изчисления. Извличането на композитните импулси с тясна лента и лента на пропускане за приложения в квантовите сензори налага използването на SU(2) и нови подходи за оптимизацията. Интересно е, че композитните импулси също са способни на стабилни преходи с ултрамалка вероятност и могат да имат потенциални приложения за детерминистично еднофотонно излъчване и DLCZ протокола, добре познат в квантовата обработка на информация. Друга модификация води до ултрастабилен и ултрачувствителен квантов контрол на вероятността за преход чрез композитни импулси, които могат да имат важни приложения за създаване на поляризационни полувълнови плочи с ултрашироколентова и ...

•Oct 12, 2023•0 citations

Критични явления и квантова метрология със силно корелирани квантово-оптични системи

Петър Иванов, Petar Ivanov

Изучаването на квантови системи, които проявяват квантов фазов преход е от голям интерес за съвременната физиката. Такива модели обикновено са неинтегруеми и аналитично описание е възможно само в термодинамична граница. Квантовият фазов преход е свързан с затваряне на енергетичния процеп между основната енергия и първата възбудена енергия в точката на преход. Обикновено квантовият фазов преход се описва с параметър на подреждане, който се изменя неаналитчно в точката на преход. Наблюдението на квантов фазов преход изисква ниски температури и контрол на параметрите характеризиращи системата. Такива условия се срещат в квантово оптични системи, където ниска температура близка до абсолютната нула се постига чрез използване на лазерно охлаждане, а контрола върху параметрите се осъществява чрез прилагането на лазерни полета. Идеята на квантовия симулатор тук може да бъде приложена, а именно математическото сходство между даден модел и симулирания в контролирана квантово оптична система. Такава система, която може да бъде използвана за квантови симулации е лазерно охладени йони в капан на Паул. Вътрешните състояния на йона формират ефективна спин система, а външните степени на свобода се описват от колективни моди. Лазерни полета създават връзка между спиновете и трептенията на йонния кристал, което позволява симулирането и изучаването на различни спинови и спин-бозонни модели, които могат да проявяват квантов фазов преход. Също така прочитането на информацията кодирана в ...

•Sep 20, 2022•0 citations

Quantum evolution as a usual mechanical motion of peculiar continua

Alexey Yur'evich Samarin

Квантовая частица рассматривается как сплошная среда, обладающая рядом специфических свойств. Эти свойства сформулированы так, чтобы основные постулаты традиционной квантовой механики были прямым следствием механического движения такой сплошной среды. Представлено детерминистическое описание процесса взаимодействия квантовой частицы с измерительным прибором при измерении координаты. Показана природа возникновения случайности в процессе измерения и выведено правило Борна для пространственной плотности вероятности. Волновая функция интерпретируется как специфическая объемная сила, с которой сплошная среда квантового объекта воздействует на измеритель, а квантовое волновое уравнение выводится из уравнения непрерывности для этой среды. Предложенный подход к представлению микроявлений позволяет исключить ограничения, связанные с принципом неопределeнности, и описывать динамику процессов недоступных для рассмотрения методами квантовой механики.

Вестник Самарского государственного технического университета Серия Физико-математические науки•Jan 1, 2020•2 citations

Methods and Algorithms for Constructing Classical and Quantum Error-Correcting Codes

Мая Христова, Maya Hristova

В дисертационния труд са изследвани проблеми и задачи, които са свързани както с класическите и квантовите шумозащитни кодове, така и с ортогоналните масиви.Представен е и нов метод за конструиране на ДНК кодове, базиращ се на връзките между ДНК кодовете и ACG кодовете.В дисертационния труд са разгледани и някои методи за конструиране на квантови кодове.Освен методи и алгоритми за конструиране на класически и квантови кодове са разгледани и методи за класификация на ортогонални масиви. Известните до сега методи за класификация могат да се обобщят в две групи. При първите методи се генерират всички ортогонални масиви и впоследствие се определя кои са изоморфните измежду всички конструирани. При методите от втората група се използва тотална лексикографска наредба.

•Feb 8, 2019•0 citations
От класическата механика е изведено обобщено уравнение на Ланжвен за механична подсистема, взаимодействаща с хармоничната баня на твърдо тяло. Получени са статистическите свойства на мултипликативната случайна сила и съотношение, свързващо тензора на триене със статичния потенциал. Обикновеното уравнение на Ланжвен е приложено за описание на различни примери на резонантно Брауново движение на атоми, твърди, димери и нормални алкани. Уравнението на Шрьодингер е обяснено като резултат от удари между точковите частици и виртуалните квантови частици, пренасящи фундаменталните взаимодействия. Така, вълновият характер на квантовата механика се дължи на виртуалните частици, които са вълни в координатното и квазичастици в моментно подпространство. Изведено е стохастично уравнение на Лоренц-Ланжвен, описващо Брауново-подобното движение на точковите частици в квантовата механика, и е демонстрирано как се получава уравнението на Шрьодингер чрез калибровъчна трансформация. Предложено е стохастично уравнение на Бом-Ланжвен и е преобразувано в уравнение на Смолуховски-Бом за еволюцията на плътността на вероятността в конфигурационното подпространство на една квантова подсистема в класическа среда. Предложено е нелинейно управляващо уравнение чрез квантоване на класическото уравнение на Клайн-Крамерс и приложението му към свободна Браунова частица води до нов закон за разпръскване на вълновия пакет, който е квантово обобщение на класическия закон на Айнщайн за Брауновото движение.
Предложен е нов метод за симулация на бинарен хомогенен Марковски процес чрез използването на квантов компютър. Този нов метод позволява използването на характерните свойства на квантовите механични системи – суперпозицията, вплетените състояния и вероятностното пресмятане. Имплементация на алгоритъм, базиран на този метод изисква създаването на нов квантов логически гейт, който да създаде вплетени състояния между два кюбита. Това е дву-кюбитов логически гейт и трябва да изпълни предефинирано завъртане по оста Х на кюбита, който играе ролята на цел, където завъртането точно представя преходните вероятности за един Марков процес. Този гейт се изпълнява само когато управляващият кюбит е в състояние |1>. Необходимо е да се разработи алгоритъм, който използва разпределението на преходните вероятности за процеса по прост и интуитивен начин, за да ги трансформира в завъртания по оста Х. Създаването на квантов гейт използвайки само съществуващите логически гейтове в облачната платформа е възможно, въпреки това квантовите процесори са прекалено шумни, което води до значителни нараствания на грешката при измерване на квантовата система. Хардуерната реализация на квантов процесор на IBM с име Yorktown, която е с конфигурационна карта тип “папионка” се справя значително по-добре от другите 5-кюбитови процесори с конфигурация “Т” и 14-кюбитовия процесор Melbourne от гледна точка на квантова точност. Симулацията на бинарен хомогенен Марковски процес на реален квантов процесор дава
Тази докторска теза разглежда няколко аспекта на квантово-класическите аналогии. Първо, ние разглеждаме аналогията между техниката на композитните импулси от квантовата физика с манипулация на поляризацията и генерация на честоти в нелинейната оптика. Основната концепция на тази аналогия е да даде предимство на тези класически системи, които са чувствителни към експерименталните условия, за да ги направи устойчиви и широколентови. Освен това, ние изследваме аналогията между неермитовата квантова система с три състояния и каскадното раждане на нелинейна честота в среда със загуби, с цел устойчиво генериране на нови честоти в нелинейни кристали. Накрая, в контекста на манипулиране на поляризацията, ние проектирахме две устройства: нереципрочна поляризационна вълнова пластина, чието действие зависи от посоката на разпространение на светлината, и независим от входната поляризация оптичен изолатор с нива на изолация в диапазона от 43 dB до 50 dB.
Композитните импулси заемат важно място в гамата от техники за квантов контрол и имат предимство сред тях, че са подходящи за стабилна, чувствителна или гъвкава високопрецизна манипулация на квантови системи. Целта е да се разшири обхватът на методологията, родена в ядрено-магнитния резонанс, и да се модернизират нейните приложения. В дисертацията е представен ефектът на този гъвкав метод в квантовите изчисления, квантовите сензори, обработката на квантовата информация и поляризационната оптика. Последните сочат съществуването на квантово-класическа аналогия, дължаща се на лежащата в основата им аналогична математика. Възможността за проектиране на стабилни квантови гейтове чрез широколентови композитни импулси с ултрависока прецизност, надвишаваща бенчмарка за квантово изчисление, е забележителна за квантовите изчисления. Извличането на композитните импулси с тясна лента и лента на пропускане за приложения в квантовите сензори налага използването на SU(2) и нови подходи за оптимизацията. Интересно е, че композитните импулси също са способни на стабилни преходи с ултрамалка вероятност и могат да имат потенциални приложения за детерминистично еднофотонно излъчване и DLCZ протокола, добре познат в квантовата обработка на информация. Друга модификация води до ултрастабилен и ултрачувствителен квантов контрол на вероятността за преход чрез композитни импулси, които могат да имат важни приложения за създаване на поляризационни полувълнови плочи с ултрашироколентова и ...
Изучаването на квантови системи, които проявяват квантов фазов преход е от голям интерес за съвременната физиката. Такива модели обикновено са неинтегруеми и аналитично описание е възможно само в термодинамична граница. Квантовият фазов преход е свързан с затваряне на енергетичния процеп между основната енергия и първата възбудена енергия в точката на преход. Обикновено квантовият фазов преход се описва с параметър на подреждане, който се изменя неаналитчно в точката на преход. Наблюдението на квантов фазов преход изисква ниски температури и контрол на параметрите характеризиращи системата. Такива условия се срещат в квантово оптични системи, където ниска температура близка до абсолютната нула се постига чрез използване на лазерно охлаждане, а контрола върху параметрите се осъществява чрез прилагането на лазерни полета. Идеята на квантовия симулатор тук може да бъде приложена, а именно математическото сходство между даден модел и симулирания в контролирана квантово оптична система. Такава система, която може да бъде използвана за квантови симулации е лазерно охладени йони в капан на Паул. Вътрешните състояния на йона формират ефективна спин система, а външните степени на свобода се описват от колективни моди. Лазерни полета създават връзка между спиновете и трептенията на йонния кристал, което позволява симулирането и изучаването на различни спинови и спин-бозонни модели, които могат да проявяват квантов фазов преход. Също така прочитането на информацията кодирана в ...
Квантовая частица рассматривается как сплошная среда, обладающая рядом специфических свойств. Эти свойства сформулированы так, чтобы основные постулаты традиционной квантовой механики были прямым следствием механического движения такой сплошной среды. Представлено детерминистическое описание процесса взаимодействия квантовой частицы с измерительным прибором при измерении координаты. Показана природа возникновения случайности в процессе измерения и выведено правило Борна для пространственной плотности вероятности. Волновая функция интерпретируется как специфическая объемная сила, с которой сплошная среда квантового объекта воздействует на измеритель, а квантовое волновое уравнение выводится из уравнения непрерывности для этой среды. Предложенный подход к представлению микроявлений позволяет исключить ограничения, связанные с принципом неопределeнности, и описывать динамику процессов недоступных для рассмотрения методами квантовой механики.
В дисертационния труд са изследвани проблеми и задачи, които са свързани както с класическите и квантовите шумозащитни кодове, така и с ортогоналните масиви.Представен е и нов метод за конструиране на ДНК кодове, базиращ се на връзките между ДНК кодовете и ACG кодовете.В дисертационния труд са разгледани и някои методи за конструиране на квантови кодове.Освен методи и алгоритми за конструиране на класически и квантови кодове са разгледани и методи за класификация на ортогонални масиви. Известните до сега методи за класификация могат да се обобщят в две групи. При първите методи се генерират всички ортогонални масиви и впоследствие се определя кои са изоморфните измежду всички конструирани. При методите от втората група се използва тотална лексикографска наредба.