Ранее в [ 3 ], [ 4 ] был выполнен анализ природы квантовых- дифракционных и интерференционных явлений, возникающих при упругом, квазиклассическом (т.е. при высоких относительных скоростях) рассеянии субатомных частиц (атомы, молекулы, ионы и т.д.) на потенциалах отталкивания в области малых углов. Для анализа использовано выражение амплитуды рассеяния в приближении прицельного параметра, представимое разложением в бесконечный ряд Фурье интегралов от фазовых сдвигов парциальных волн и функции Бесселя нулевого порядка, аппроксимирующей полиномы Лежандра [ 4 ]. Слагаемые такого ряда при рассеянии на малые углы “де факто” являются интегралами по путям Фейнмана. С позиций вычисления главных вкладов в интегралы Фейнмана удается интерпретировать процессы, вносящие основные вклады в амплитуду рассеяния на угол : упругое рассеяние по разрешенным классической механикой траекториям; упругое рассеяние по запрещенным классической механикой траекториям- туннелирование частиц на углы -; и упругое рассеяние на малый угол с виртуальным захватом частиц на замкнутые орбиты- квантовое орбитирование. Суммарная амплитуда рассеяния на угол является при этом “квантово запутанной” между данными альтернативами, а также малоугловым дифракционным слагаемым, формирующим в дифференциальных сечениях рассеяния на самых малых углах первый дифракционный пик. В данной заметке проведен анализ того, могут ли в экспериментах с субатомными частицами (атомы, ядра, электроны) среди всех перечисленных альтернатив быть выделены самые редкие события- закручивание частиц полем на виртуальные замкнутые или почти замкнутые орбиты.
Ранее в [ 3 ], [ 4 ] был выполнен анализ природы квантовых- дифракционных и интерференционных явлений, возникающих при упругом, квазиклассическом (т.е. при высоких относительных скоростях) рассеянии субатомных частиц (атомы, молекулы, ионы и т.д.) на потенциалах отталкивания в области малых углов. Для анализа использовано выражение амплитуды рассеяния в приближении прицельного параметра, представимое разложением в бесконечный ряд Фурье интегралов от фазовых сдвигов парциальных волн и функции Бесселя нулевого порядка, аппроксимирующей полиномы Лежандра [ 4 ]. Слагаемые такого ряда при рассеянии на малые углы “де факто” являются интегралами по путям Фейнмана. С позиций вычисления главных вкладов в интегралы Фейнмана удается интерпретировать процессы, вносящие основные вклады в амплитуду рассеяния на угол : упругое рассеяние по разрешенным классической механикой траекториям; упругое рассеяние по запрещенным классической механикой траекториям- туннелирование частиц на углы -; и упругое рассеяние на малый угол с виртуальным захватом частиц на замкнутые орбиты- квантовое орбитирование. Суммарная амплитуда рассеяния на угол является при этом “квантово запутанной” между данными альтернативами, а также малоугловым дифракционным слагаемым, формирующим в дифференциальных сечениях рассеяния на самых малых углах первый дифракционный пик. В данной заметке проведен анализ того, могут ли в экспериментах с субатомными частицами (атомы, ядра, электроны) среди всех перечисленных альтернатив быть выделены самые редкие события- закручивание частиц полем на виртуальные замкнутые или почти замкнутые орбиты.
В последние годы достигнут значительный прогресс в реализации квантовых компьютеров. Хотя целый ряд научных и технических проблем все еще требует решения, прежде чем практическое применение квантовых компьютеров станет возможным, существующие сейчас квантовые процессоры позволяют получать интересные результаты. Самыми перспективными физическими платформами для реализации квантовых вычислений в настоящее время считаются сверхпроводящие кубиты и ультрахолодные ионы. В то же время альтернативные физические системы, включающие ультрахолодные нейтральные атомы, обладают большим потенциалом. Атомные системы на сегодняшний день уступают сверхпроводящим в плане воспроизводимости результатов и параметров, но при этом могут быть реализованы в условиях лаборатории без доступа к самым передовым достижениям современной микроэлектроники.
ДВОИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КООРДИНАТЫ И ИМПУЛЬСА В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Для моделирования квантовой системы с непрерывными степенями свободы на квантовом компьютере, основанном на кубитах, необходимо свести непрерывные наблюдаемые (в первую очередь координаты и импульсы) к двоичным наблюдаемым.Данная задача рассматривается на основе разложения квантовых наблюдаемых в ряд по степеням двойки, аналогичный двоичному представлению вещественных чисел.Коэффициенты ряда ("цифры") при этом являются ортогональными проекторами.Исследуются соответствующие квантовомеханические операторы и соотношения между ними.Показано, что двоичное разложение квантовых наблюдаемых автоматически приводит к перенормировке некоторых расходящихся интегралов и рядов (приписыванию им конечных значений).
В работе исследуется эффективность квазивырожденного четырехволнового преобразователя излучения на резонансной и тепловой нелинейностях в схеме с обратной связью. Получена система дифференциальных уравнений для пространственных спектров сигнальной и объектной волн, температурных решеток при условии малого коэффициента отражения в схеме с обратной связью. Для случая малой резонансной нелинейности найдено аналитическое выражение для амплитудного коэффициента отражения объектной волны. Построены зависимости коэффициента отражения от интенсивности волн накачки при различных соотношениях между их волновыми числами. Рассмотрены случаи реализации обратной связи по сигнальной и объектной волнам, только по сигнальной волне или только по объектной волне. Построены зависимости коэффициента отражения квазивырожденного четырехволнового преобразователя излучения от интенсивности волн накачки при сопряжении кольцевым резонатором граней нелинейного слоя и при компенсации фазового набега вследствие самовоздействия волн накачк
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.
в. ГЕЙЗЕНБЕРГ что они напоминают те парадоксы, которые появились при анализе явлений излучения.Отказ от пространственно-временных образов характерен для формального рассмотрения проблем теории излучения и механической теории теплоты.Подобное рассмотрение было предпринято в недавно появившихся работах де Бройля *) и Эйнштейна **).С точки зрения' перспективы, которую открывают эти работы, я считал бы, что содержащиеся в настоящей работе соображения могут иметь некоторый интерес.Поэтому я решил опубликовать эту работу без изменений, хотя лежащие в ее основе стремления теперь могут показаться, пожалуй, безнадежными.530.145.6 О КВАНТОВОТЕОРЕТИЧЕСКОМ ИСТОЛКОВАНИИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ***) В. Гейзенберг (Гёттинген) (Поступило 29 июля 1925 г.) В этой работе делается попытка получить основы квантовотеоретической механики, которые базируются исключительно на соотношениях между принципиально наблюдаемыми величинами.Как широко известно, против формальных правил, которые используются в квантовой теории для вычисления наблюдаемых величин (например, энергии водородного атома), выдвигаются серьезные возражения: эти правила содержат в качестве существенной составной части отношения между величинами, которые, по-видимому, принципиально не могут быть наблюдаемы (каковы, например, положение и время обращения электрона).Таким образом, этим правилам явно недостает какого-либо наглядного физического фундамента, если все еще не придерживаться надежды, что такие до сих пор ненаблюдаемые величины, возможно, могут стать доступными эксперименту когда-либо позднее.Такая надежда могла бы считаться правомерной, если бы упомянутые правила были сами по себе последовательны и применимы в какой-либо определенной ограниченной области квантовотеоретических проблем.Но опыт показывает, что эти формальные правила квантовой теории пригодны только для задач об атоме водорода и его эффекте Штарка, но уже в задаче о «скрещенных полях» («gekreuzten Felder») (атом водорода в электрическом и магнитном полях различного направления) появляются фундаментальные трудности, состоящие в том, что взаимодействие атома с периодически меняющимися полями, несомненно, не может удовлетворительно описываться с помощью названных правил и, что, наконец, распространение этих правил на описание атомов со многими электронами оказалось невозможным.Стало обычным считать эти неудачи квантовотеоретических правил, которые ведь по-существу, характеризовались применением классической механики, как отклонение от классической механики.Но
В работе проведен анализ пространственных характеристик вырожденного четырехволнового преобразователя излучения в схеме с попутными волнами накачки и квазивырожденного четырехволнового преобразователя в схеме со встречными волнами накачки. В качестве оптически нелинейной среды рассмотрена прозрачная двухкомпонентная среда, состоящая из жидкости и растворенных в ней наночастиц. Получены аналитические выражения, описывающие пространственные спектры температурных решеток, спектры объектной волны в прозрачной среде в схеме с попутными волнами накачки при условиях отвода тепла от граней нелинейного слоя, неизменности температуры на гранях. Получена система дифференциальных уравнений третьего порядка, описывающая связь между пространственными спектрами объектной и сигнальной волн при квазивырожденном взаимодействии в схеме со встречными волнами накачки при учете большого коэффициента отражения. Для четырехволнового преобразователя излучения в схеме с попутными волнами накачки показано возникновение провалов в модул