مضخم كمي

أي

هو ناقل الإحداثيات المكاني ، مع z يعطي اتجاه الحركة،

هو عامل ابادة الفوتون في وضع .

تصف هذه المعادلة مضخم الكم في تمثيل شرودنغر .

هو ناقل الاستقطاب للنبض،

من جانب آخر، افترض أن القيمة المتوسطة للحقل الأولي هي . من الناحية المادية، تتوافق الحالة الأولية مع النبض المترابط عند إدخال مكبر الصوت البصري ؛ تقابل الحالة النهائية نبض الإخراج. يجب معرفة سلوك طور السعة للنبضة، على الرغم من أن الحالة الكمية للنمط المقابل فقط هي المهمة. يمكن معالجة النبض من حيث مجال أحادي الوضع.

وعلى صعيد آخر، يمكن كتابته كذلك في تمثيل هايزنبرغ . تعزى التغييرات إلى تضخيم عامل المجال. وبالتالي، يتم إعطاء تطور العامل A بواسطة ، بينما يبقى ناقل الدولة دون تغيير. يتم الحصول على المكسب من قبل:

من جهة ثانية، بشكل عام، الربح قد يكون معقدًا، وقد يعتمد على الحالة الأولية. لتطبيقات الليزر، تضخيم الحالات المتماسكة مهم. لذلك، يفترض عادة أن الحالة الأولية هي حالة متماسكة تتميز بمعلمة أولية ذات قيمة معقدة مثل ذلك . حتى مع مثل هذا التقييد، قد يعتمد الكسب على اتساع أو طور المجال الأولي.

علاوةً على ذلك، يعتمد التضخيم على متوسط القيمة عامل الميدان وتشتته . إن الدولة المتماسكة هي دولة ذات قدر ضئيل من عدم اليقين. عندما يتم تحويل الدولة، قد يزيد عدم اليقين. يمكن تفسير هذه الزيادة على أنها ضوضاء في مكبر الصوت.

وفي السياق ذاته، يفترض أن يتم تقييم القيم المتوقعة فيما يتعلق بالحالة المتماسكة الأولية. تميز هذه الكمية زيادة عدم اليقين في المجال بسبب التضخيم. نظرًا لأن عدم التأكد من عامل التشغيل الميداني لا يعتمد على المعلمة الخاصة به، فإن الكمية أعلاه توضح مدى اختلاف حقل الإخراج عن حالة متماسكة.

في هذا الإطار، مضخم الكم هو تحويل وحدوي ، تمثل الحالة الأولية وتنتج حالة تضخيم ، على النحو التالي:

هو رقم الموجة في الاتجاه z ،

مقدمة

وعلى صعيد آخر، يزيد مكبر الصوت من سعة كل ما يمر به. في حين أن مكبرات الصوت الكلاسيكية تأخذ إشارات كلاسيكية، فإن مكبرات الصوت الكمومية تأخذ إشارات كمية، مثل الحالات المترابطة. هذا لا يعني بالضرورة أن الناتج هو حالة متماسكة ؛ في الواقع، ليس كذلك عادة. يعتمد شكل الإخراج على تصميم مكبر الصوت المحدد. إلى جانب تضخيم شدة الإدخال، يمكن لمكبرات الصوت الكمية كذلك زيادة الضوضاء الكمومية الموجودة في الإشارة.

شرح

كذلك، يمكن تقريب المجال الكهربائي المادي في نبضة أحادية الوضعية متجاورة مع تراكب الأنماط ؛ المجال الكهربائي من وضع واحد يمكن وصفه بأنه:

مضخمات غير خطية

المراجع

علاوةً على ذلك، لا تحتوي مضخمات الصوت غير الخطية على علاقة خطية بين المدخلات والمخرجات. لا يمكن أن يكون الحد الأقصى للضوضاء لمكبر الصوت غير الخطي أصغر بكثير من مكبر الصوت الخطي المثالي. يتم تحديد هذا الحد من خلال مشتقات وظيفة رسم الخرائط ؛ مشتق أكبر ينطوي على مكبر للصوت مع قدر أكبر من عدم اليقين. تشمل الأمثلة على أغلب أجهزة الليزر، التي تتضمن مضخمات قريبة من الخط، تعمل بالقرب من عتبة ها، وبالتالي تظهر عدم يقين كبير وعملية غير خطية. كما هو الحال مع مكبرات الصوت الخطية، قد تحافظ على المرحلة وتحافظ على عدم اليقين منخفضًا، ولكن هناك استثناءات. وتشمل هذه المذبذبات البارامترية، التي تتضخم أثناء نقل مرحلة الإدخال.

مضخمات خطية ثابتة

مبدل مشغلي الحقل ثابت في ظل التحول الاحادي :

إضافةً إلى ذلك، يمكن وصف مضخمات خطية ثابتة ثابتة على النحو التالي. افترض أن العامل الوحدوي تضخم بطريقة أن المدخلات والإخراج ترتبط بمعادلة خطية:

وفي السياق ذاته، أي ان و هي أرقام سي و هو عامل إنشاء يميز مكبر الصوت. بدون فقدان العمومية، يمكن افتراض و على انها حقيقية .

وعلى صعيد آخر، من احادية ، يتبع هذا ويلبي علاقات التبديل الأساسية للمشغلين بإحصائيات بوس:

الأعداد c

كذلك، للحصول على معامل تضخيم كبير بأقل ضجيج، يمكن للمرء استخدام كشف متجانس، وبناء حالة مجال ذات سعة وطور معروفين، يناظر مضخم الطور الثابت الثابت. يحدد مبدأ عدم اليقين الحد الأدنى للضوضاء الكمية في مكبر الصوت. على وجه الخصوص، إخراج نظام الليزر وخرج المولد البصري ليست حالات متماسكة.

وفي هذا السياق، يتمتع مكبر الصوت الخطي بميزة على مكبر الصوت متعدد الأوضاع: إذا تم تضخيم الكثير من أوضاع مكبر الصوت الخطي بنفس العامل، يتم تحديد الضوضاء في كل وضع بشكل مستقل؛ أي أن الأوضاع في مكبر الصوت الكمومي مستقل.

وعلى صعيد آخر، المعامل يسمى أحيانًا معامل تضخيم الشدة. يتم الحصول على ضوضاء مضخم الخط الثابت الثابت بواسطة . يمكن إسقاط الكسب عن طريق تقسيم الحزمة. يعطي التقدير أعلاه الحد الأدنى من الضوضاء الممكنة لمضخم ثابت الطور الثابت.

من جانب آخر، وبالتالي، يعمل مكبر الصوت المتغير الطوري من خلال إدخال وضع إضافي إلى الحقل، مع كمية كبيرة من الطاقة المخزنة، تتصرف كبوزون . عند حساب مكسب وضوضاء هذا مكبر الصوت، يجد المرء:

و: