Контактные данные
Контактные данные
Перейти
Адрес: Москва, Пироговская М. ул., 13
Телефон: +7 (499) 250-14-74
Факс: +7 (499) 247-49-64
Схема проезда
Отправка письма
квантовая механика
Школа электроники и информатики
- +7 (499) 250-14-74
Author Archives: Админ
- 21
Мар 13
-
- 21
Сен 12
-
Квантово-механические элементы
Квантово-механические элементы цифровых вычислительных машин. Общая характеристика квантово-механических систем как элементов вычислительных устройств дискретного действия. В основе работы квантово-механических логических и запоминающих элементов лежит фундаментальное свойство явлений микромира, вытекающее из законов квантовой механики, — их дискретность (квантованность). Для целей представления двоичной информации в этом случае могут быть использованы основной (0) и возбужденный (1) энергетические уровни квантовой макро- или микроскопической системы.
Запись и считывание информации, требующие обеспечения перехода частиц из одного энергетического состояния в другое, могут осуществляться с помощью внешнего электромагнитного возбуждения, например, с помощью оптически стимулированных переходов частиц в квантовой системе с одного энергетического уровня на другой.
Работа устройств рассматриваемого типа основана на следующих физических закономерностях. При отсутствии внешнего возбуждения в условиях термодинамического равновесия в квантовой системе отношение числа частиц, находящихся на двух энергетических уровнях (населенность уровней), определяется законом Больцмана и экспоненциально убывает с увеличением порядкового номера уровня.
Квантово-механические элементы
Внутренняя энергия любой квантовой системы может изменяться только дискретно, т. е. частицы, составляющие систему (молекулы, атомы, ионы, электроны и т.п.), могут находиться в энергетических состояниях, образующих дискретный ряд. Переход квантовой системы из одного энергетического состояния Еп в другое Ет сопровождается поглощением (Еп Ет) или излучением (Еп Ет) отдельной порции — кванта hv электромагнитной энергии строго определенной частоты v.
В квантовой системе могут иметь место поглощение энергии внешнего электромагнитного поля, самопроизвольное (спонтанное) и вынужденное (индуцированное, стимулированное) излучение энергии. Эти процессы, характеризуемые вероятностями соответствующих переходов, подчиняются законам квантовой статистической физики.
Квантовая система, выведенная из состояния равновесия, при отсутствии внешнего возбуждения будет самопроизвольно (спонтанно) переходить в основное состояние. Этот процесс протекает во времени но экспоненциальному закону и характеризуется постоянной времени, называемой временем релаксации. В квантовой системе может быть искусственно создана инвертированная населенность уровней, при которой число частиц на верхнем энергетическом уровне будет превышать число частиц на нижнем уровне.
Квантово-механические элементы
Страницы: 1 2 3 4 5 6
- 27
Апр 12
-
Дешифратор
Дешифратор. В этом случае экран состоит из 2п световых путей (светопроводов), где п-число единиц двоичной информации в дешифрируемом коде. Прозрачность световых путей квантуется таким образом, что амплитуда светового сигнала оказывается различной для разных положений луча.
Примером подобного экрана может служить позитивная фотопластинка, частично засвеченная в отдельных положениях. (Для экспозиции пластинки также может быть использована отклоняющая система рассматриваемого типа.) Выходной сигнал фоточувствительного элемента будет в этом случае квантован в соответствии с законом амплитудно-импульсной модуляции исходного сигнала, а непрерывный сигнал может быть получен обычным методом — путем низкочастотной фильтрации.
Цифровая линия задержки. Устройство, состоящее из отклоняющей системы по оси х, четвертьволновой пластины, поляризатора, ультразвуковой линии задержки, анализатора и фоточувствительного элемента.
Выходной сигнал отклоняющей системы линейно поляризован, причем ориентация плоскости поляризации определяется смещением светового луча; для обеспечения постоянной ориентации плоскости поляризации светового луча, падающего на линию задержки, применяются четвертьволновая пластина. В начальный момент времени в линии задержки возбуждается ультразвуковая волна.
При отсутствии такого возмущения материал линии задержки прозрачен и изотропен; при распространении возмущения до точки, в которую падает световой луч, материал в этой точке становится анизотропен и луч эллиптически поляризуется. Анализатор прозрачен только для эллиптически поляризованных волн и, следовательно, пропускает свет на фоточувствительный элемент только в тех случаях, когда ультразвуковая волна пересекает световой луч. Четвертьволновая пластина (пластинка в четверть длины волны) — пластинка из -прозрачного, оптически анизотропного вещества (кристалла).
Линейно поляризованный луч, падающий на эту пластинку, расщепляется на два луча, поляризованные в главных плоскостях пластинки и имеющие разность хода в четверть длины волны. При падении на пластинку эллиптически поляризованного луча, у которого главные оси эллиптического колебания параллельны главным плоскостям пластинки, последняя дополняет разность хода между компонентами эллиптически поляризованного луча до 7г длины волны, т. е. превращает эллиптически поляризованный луч в линейно поляризованный.
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7
© 2011-2015|Сделано в Студии
PRONAD
