QUANTUM ZENO EFFECT, KAPITSA PENDULUM AND WHIRLIGIG PRINCIPLE. COMPARATIVE ANALYSIS
Анотація
Comparative analysis of three stabilization mechanisms of unstable states of physical systems is presented in this review. These mechanisms are: the quantum Zeno effect, the stabilization of unstable states in an external fast oscillating field (at the example of Kapitza pendulum), and the algorithm called as the principle of whirligig. The common features of these mechanisms, as well as the differences between them, are defined in the paper. In particular, it is shown that the stabilization of quantum systems is possible without involvement of such a notion as the collapse of the wave function. For stabilization there is enough to have such a stabilizing radiation flow when the Rabi frequency of transitions does exceed some frequency. This particular frequency is a magnitude inverse-ly proportional to the lifetime of the state under stabilization. It is shown that stabilization of unstable states by impact of rapidly oscillating forces occurs by non-self-consistent exposure, i.e. the dynamics of stabilizing field is independent of the dynamics of the stabilized state. Stabilization with the principle of whirligig does occur by self-consistent forces, and thus, in many cases stabilization by the use of the principle of whirligig can be more effective.Завантаження
Посилання
Krylov N.S., Fok V.A. O dvuh osnovnyh tolkovanijah sootnoshenija neopredelennosti dlja energii i vremeni // ZhJeTF. – 1947. – T.17. – Vyp. 2. – S. 93–107.
http://physics.stackexchange.com/questions/47252/simple-explanation-of-quantum-zeno-effect
Buts V.A. Modifikacija kvantovogo effekta Zenona – kvantovaja jula // Elektromagnitnye volny i elektronnye sistemy. – 2010. – T.15. – No.1 – C.58-65.
Buts V.A. Stabilization of instable states. MIKON // 20th International Conference on Microwaves, Radar and Wireless Com-munications. – 2014. – Gdansk, Poland. – P.681-685.
Buts V.A. Mehanizmy povyshenija chastoty i stepeni kogerentnosti izluchenija // Problemy teoreticheskoj fiziki. Serija: «Prob-lemy teoreticheskoj i matematicheskoj fiziki. Sbornik trudov. Nauchnye trudy». HGU. – 2014. – Vyp. 1. – S.82-247.
Buts V.A. Stabilization of classic and quantum systems //Problems of atomic science and technology. – 2012. – No.6(82). – P.146-148.
Buts V.A. The mechanism of suppression of quantum transitions (quantum whirligig) // Problems of atomic science and tech-nology. – 2010. – No.4(68). – P.259-263.
Buts V.A. Novye mehanizmy vozbuzhdenija korotkovolnovogo kogerentnogo izluchenija. – Lambert: Academic Publishing, 2014. – 201s.
Haken Herman Synergetics. – Springer-Verlag, 1978. – 400 p. (Imeetsja perevod: Haken G. Sinergetika. – Moskva: Mir, 1980. – 404s.).
Kapitsa P.L. Dinamicheskaja ustojchivost' majatnika pri kolebljushhejsja tochke podvesa // ZhJeTF. -1951 – T. 21. – S. 588.
Kapitsa P.L. Majatnik s vibrirujushhim podvesom // UFN. – 1951. – T.44. – S. 7.
Landau L.D., Lifshits E.M. Mehanika. – M.: Nauka, 1965. – 204 s.
Bolotovskij B.M. Put' formirovanija i ego rol' v izluchenii dvizhushhihsja zarjadov // Tr. FIAN. – 1982. – T. 140. – S. 95-140.
Sokolov A. A., Ternov I. M. Reljativistskij elektron. – Moskva: Nauka, 1974. – 391 s.
Buts V.A., Koval`chuk I.K., Kornilov E.A., Tarasov D.V. Stabilization of Beam Instability by a Local Instability Developing due to a Wave-Wave Interaction // Plasma Physics Reports. – 2006. – Vol. 32. – No.7. – R. 563-571.
Antonov A.N., Buts V.A., Koval'chuk I.K., Kovpik O.F., Kornilov E.A., Svichenskij V.G., Tarasov D.V. Reguljarnye i sto-hasticheskie raspady voln v plazmennom rezonatore // Fizika plazmy. – 2012. – No.38. – T.8. –S. 693-708.
Kadomtsev B.B. Kollektivnye javlenija v plazme. – Moskva: Nauka, 1976. – 240 s.
Vil'hel'msson H., Vejland Ja. Kogerentnoe nelinejnoe vzaimodejstvie voln v plazme. – Moskva: Energoizdat, 1981. – 223 s.
Degasperis L., Fonda & Ghirardi G.C. Does the lifetime of an unstable system depend on the measuring apparatus? // Nuovo Cimento. – 1974. – Vol.A. 21 (3). – R. 471–484.
Itano W.M., Heinsen D.J., Bokkinger J.J., Wineland D.J. Quantum Zeno effect // PRA. – 1990. – Vol. 41. – R. 2295–2300.
Fischer M.C., Gutiérrez-Medina B., Raizen M.G. Observation of the Quantum Zeno and Anti-Zeno Effects in an Unstable Sys-tem // Phys. Rev. Lett. – 2001. – Vol. 87. – 040402.
Eric W. Streed, Jongchul Mun, Micah Boyd, Gretchen K. Cambell, Patrick Medley, Wolfgang Ketterle, David E. Pritchard
Continuous and Pulsed Quantum Zeno Effect // Phys. Rev. Lett. – 2006. – Vol. 97. – 260402-4.
Antonov A.N., Buts V.A., Kornilov E.A., Shherbina A.N. Podavlenie fototoka FEU vneshnim VCh-polem // Voprosy atomnoj nauki i tehniki: Serija: Jaderno-fizicheskie issledovanija. – 2012. – No. 4(80) – S.100-103.
Dovbnja A.N., Kandybej S.S., Kirishhuk V.I., Ranjuk Ju.N., Azhazha V.M., Kovtun K.V., Starolat M.P. Triggering dol-gozhivushhih izomerov 178m2Hf by 50 KeV // The Journal of Kharkiv National University, physical series “Nuclei, Particles, Fields”. – 2009. – No.880. – Iss.4(44). – S.56-62.
Schlosshauer M., Koer J., ZeilingerA. A Snapshot of Foundational Attitudes Toward Quantum Mechanics // Stud. Hist. Phil. Mod. Phys. – 2013. – Vol.44. – P.222 – 230. ([quant-ph] arXiv:1301.1069).
Petrosky T., Tasaki S., Prigogine I. Quantum Zeno effect // Physics Letters A. – 1990. – Vol.151. – No.3,4. – P.109-113.
Buts V.A., Lebedev A.N., Kurilko V.I. The Theory of Coherent Radiation by Intense Electron Beams. – Springer:Berlin, Hei-delberg, New York, 2006. – R. 259.
Shul'ga N.F. Nekotorye voprosy teorii rassejanija bystryh chastic v veshhestve i vo vneshnih poljah. – Kiev: Naukova dumka, 2010. – 199 s.
Tabor M. Haos i integriruemost' v nelinejnoj dinamike. – Moskva: Editorial URSS, 2001. – 320 s.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).