Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Քվանտային ինտերֆերենցիայի հետազոտումը ոչ գծային դիսիպատիվ համակարգերում

Շահինյան, Աննա Ռուբենի (2013) Քվանտային ինտերֆերենցիայի հետազոտումը ոչ գծային դիսիպատիվ համակարգերում. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (2728Kb) | Preview

    Abstract

    В диссертации исследуются проблемы инженерии различных квантовых состояний в нелинейных системах при наличии диссипации. К числу таких со-стояний относятся суисрпозиционныс состояния, наличием которых обусловлены различные квантовые интерференционные эффекты, а также осцилляториые состояния Фока. Большой интерес к супсриозиционным состояниям возник в 1935 г.. после того как Эрвин Шредингер придумал свой мысленный эксперимент [1]. который был предложен для доказательства неполноты квантовой теории. Однако данный мысленный эксперимент, в котором обсуждаются, так называемые, состояния Шредингеровской кошки, привел к развитию новых направлений для экспериментаторов и теоретиков. Первыми экспериментами, иллюстрирующими состояния Шредингеровской кошки были [2, 3], в которых были рассмотрены, в основном, атомные суперпозициоииые состояния. К настоящему времени предложены многочисленные теоретические схемы для получения суперпозициоииых состояний, на основе когерентных состояний, осцилляториых состояний, состояний иона в ловушке, фотонных состояний в микро- и оптическом резонаторе, электронных состояний в квантовой яме, квантовых со¬стояний в сверхпроводящей цепи и др. [4]. Часть из этих схем уже реализована экспериментально [5]. В данной диссертационной работе предложены системы, основанные на ан-гармоническом осцилляторе, под воздействием возмущающей силы в импульсном режиме. Проблемы связанные с генерацией суперпозициоииых состояний обусловлены, в первую очередь, с взаимодействием системы с окружающей средой и декогереицией. Действительно, открытые квантовые системы быстро теряют квантовые свойства, что и приводит к быстрому распаду суперпозиционных состояний. Существование суперпозициоииых состояний привело к появлению новых идей в квантовой криптографии и информации. В 1985 году Д. Дойч (Dcutsc.li) показал [6], что в силу своих отличительных свойств квантовая вычислительная машина, основанная на принципе суперпозициоииых состояний, способна решать некоторые задачи намного быстрее, чем классическая ЭВМ. В 1994 г. Петер Шор открыл квантовый алгоритм для факторизации чисел, позволяющий разложить число с N элементами за полиномиальное время [7]. Затем Гровер в 1997 году предложил квантовый алгоритм для быстрого поиска объ¬екта в неупорядоченной базе данных [8]. Центральную роль во всех исследованиях в области квантовой информации, включая различные схемы квантовой коммуникации, квантовые вычисления, квантовую криптографию, квантовую телепортацию [9, 10] играют принцип суперпозиции квантовых состояний и явление квантового псрспутывания. Инженерия квантовых состояний, в частности, суперпозиционных состояний является одним из актуальных направлений современной квантовой физики, которая уже теперь приводит к многочисленным прикладным приложениям. Ատենախոսությունը նվիրված է տարբեր քվանտային վիճակների գեներացիային ոչգծային դիսիպատիվ համակարգերում: Այդ վիճակների դասին են պատկանում Ֆոկի և սուպերպոզիցիոն վիճակներր, որոնցով պայմանավորված են քվանտային ինտերֆերենցիոն երեույթներր: Քվանտային սուպերպոզիցիոն վիճակները հանդիսանում են քվանտային ֆիզիկայի հիմնական սկզբունքերից մեկը: Սուպերպոզիցիոն վիճակերի նկատմամբ հետաքրքրություն առաջացել է 1935 թ. է. Շրյոդինգերի մտավոր փորձի առաջարկումից հետո, ինչր առաջարկվել էր, որպես քվանտային տեսության ոչլրիվության ապացույց: Չնայած քվանտային սուպերպոզիցիոն վիճակների տեսական վաղ կանխատեսմանդ, դրանց փորձում հնարավոր եղավ գրանցել 90-ականներին ատոմային համակարգերում: Այնուհետև առաջարկվեցին այլ համակարգեր, որոնցում հնարավոր է գրանցել սուպերպոզիցիոն վիճակներ: Առաջարկված համակարգերի շարքին են պատկանում օպտիկական ռեզոնատորներր, նանոօսցիլյատորներր, ջոզեֆսոնյան անցումով էլեկտրական գերհաղորդիչ շղթաներր: Աշխատանքում առաջարկված են մոդելներ ոչգծային օսցիլատորի հիման վրա: Սուպերպոզիցիոն վիճակների ստացման պրոբլեմր պայմանավորված է դիսիպացիայով և դեկոհերենցիայով, քանի որ բոլոր իրական համակարգերր բաց են, որոնք հանգեցնում են սուպերպոզիցիոն վիճակների վերացմանր: This thesis relates to one of the most promising and rapidly developing areas of modern physics and quantum-information science. The ultimate goal of research in this field is the investigation and production of quantum interference effects. There are presented several oscillatory models which can lead to Fock and superposition state production. Superposition states are the guarantee of interference effects. The big interest to superposition state has occurred after 1935, when E. Schrodinger has suggested his experiment. The experiment leads to interest of so called Schrodinger cat states for experimentators and theoretics. The first experiment illustrating Schrodinger cat state was done in atomic system at the end of 20th century. Later there were suggested several models based on nanomechanical oscillator, Josephson junction, optical cavities where superposition states can be illustrated. Quantum superposition states have wide range of applications. Mostly they have significant role in quantum information. There are wide range of algorithms in quantum information based on superposition of states. The dissertation is devoted to theoretical investigation of several oscillatory models based on nonlinear oscillator for superposition states and quantum interference effects production. The models which are suggested in the thesis are based on nonlinear oscillator with time-modulated parameters. The problem of superposition state production relates to dissipation and decoherence in the open systems. The suggested models in the thesis are discussed taking into account dissipative effects in the systems.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Քվանտային ինտերֆերենցիայի հետազոտումը ոչ գծային դիսիպատիվ համակարգերում: Investigation of quantum interference in dissipative nonlinear systems.
    Uncontrolled Keywords: Շահինյան Աննա Ռուբենի, Shahinyan Anna Ruben
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 05 May 2017 15:25
    Last Modified: 10 May 2017 11:59
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4612

    Actions (login required)

    View Item