Kuantum 1 / f gürültüsü - Quantum 1/f noise

Kuantum 1 / f gürültüsü , kuantum mekaniğinin içsel ve temel bir parçasıdır . Savaş pilotları, fotoğrafçılar ve bilim adamlarının hepsi, kuantum 1 / f gürültüsünün değerlendirilmesinden kaynaklanan yüksek kaliteli görüntü ve sinyalleri takdir ediyor. Mühendisler, 1925'ten beri istenmeyen 1 / f gürültüyle savaşarak gizemli doğası nedeniyle şiirsel isimler (titreme gürültüsü, funkelrauschen, bruit de scintillation, vb.) Verdiler. Kuantum 1 / f gürültü teorisi, yaklaşık 50 yıl sonra geliştirildi ve 1 / f gürültünün doğasını tanımlayarak, basit mühendislik formülleriyle açıklanmasına ve hesaplanmasına izin verdi. Modern endüstri ve bilimin çoğu yüksek teknoloji uygulamasının malzeme, cihaz ve sistemlerinin düşük gürültülü optimizasyonuna izin verir. Teori, geleneksel ve tutarlı kuantum 1 / f etkilerini (Q1 / fE) içerir. Her iki etki de genel bir mühendislik formülünde birleştirilir ve kendisi de temel 1 / f gürültüsünün çoğu olan Q1 / f gürültüsünde mevcuttur. İkincisi, bir sistemdeki doğrusal olmayanlığın ve belirli bir homojenliğin eşzamanlı varlığının sonucu olarak tanımlanır ve kuantum veya klasik olabilir.

Geleneksel S1 / Fe temsil 1 / neden olduğu iniş çıkışlara f bremsstrahlung , eşevresizlik tünel veya yarıiletken fizik başka herhangi bir işlem ve genel olarak, birbirine kapalı yüklü parçacıkların saçılması ve girişim.

Diğer gürültü veri setleri

Yakın zamanda, 1 / f gürültünün hem biyolojik, kimyasal ve fiziksel olarak karmaşık sistemlerin yanı sıra daha yüksek sıralı kendi kendini inşa eden işlevlerde görüldüğü de iddia edilmiştir.

Teori

Kuantum 1 / f'nin temel türetilmesi Missouri Üniversitesi – St. Louis ve Physical Review A'da Ağustos 1980'de yayınlandı.

Handel'in kuantum mekaniğinin yeni bir yönü olan 1 / f gürültüsü üzerine kuantum teorisi üzerine birçok yazar tarafından yüzlerce makale yayınlandı. Kuantum 1 / f gürültü formüllerini doğruladılar, uyguladılar ve daha da geliştirdiler. Elektronik gürültü alanının nesli olan Aldert van der Ziel , düzinelerce doktora öğrencisi ile birlikte birçok cihaz ve sistemde doğruladı ve uyguladı. Wiley tarafından 1986'da yayınlanan 12 kitabının sonuncusunda anlatılmıştır: "Elektronik cihazlarda ve devrelerde gürültü". Ayrıca, 1988 tarihli yetkili incelemesinde "1 / 1'in Birleşik Tanımı" nda birçok doğrulamayı, pratik uygulamayı vb. Güncelledi ve genelleştirdi. f IEEE Bildirilerinde Gürültü " .

Teorinin reddi

1986 ve 1987'de, alanın iki bağımsız teorisyen grubu, Grup-1: Theo Nieuwenhuizen, Daan Frenkel ve Nico G. van Kampen ; Grup-2: Laszlo B. Kish ve Peter Heszler ; Handel'in kuantum 1 / f etkisini açıklayan teorisinin hem fiziksel hem de matematiksel nedenlerden dolayı yanlış olduğu sonucuna vardı. Kısa bir süre sonra, elektronik 1 / f gürültünün "kuantum 1 / f gürültüsü" açıklamasının kesinlikle yanlış olduğunu gösteren bağımsız bir argüman seti, Michael Weissman tarafından 1 / f gürültüyle ilgili standart bir inceleme makalesine dahil edildi. Nieuwenhuizen ve diğerleri, makalelerinin sonunda, "Handel'in kuantum teorisinin 1 / f gürültü teorisinin teorik temeli eksik göründüğü için, deneylerle olan anlaşmanın tesadüfi olduğu sonucuna varmalıyız" ve bu şekilde, yayınlanan deneysel sonuçlardan bazılarının şüpheli olduğunu belirtiyorlar. Handel'in teorisine bazı itirazlara cevap verme girişimleri olsa da, kuantum 1 / f gürültüsü, teorisine aşina olan bilim adamlarının çoğu tarafından var olmayan bir etki olarak kabul edilir. Buradaki zorluk, burada temel bilime dayalı bir kararın kuantum elektrodinamiği bilgisini gerektirmesidir, ancak gürültü bilimcilerinin çoğu katı hal fizikçileri veya mühendisleridir. Bilim alıntı indeksi, "gürültü" ve / veya "dalgalanma" anahtar kelimeleriyle yılda 20 binden fazla makale gösterir. Gürültü alanında yukarıda belirtilen ilgili uzmanların görüşü, varolmayan kuantum 1 / f gürültü etkisine ilişkin yayın oranı 1 kağıt / yıl civarında kalana kadar, eski inkarlara atıfta bulunmanın daha ekonomik olduğu yönündedir. yeni retler yazmak için.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Quantum 1 / f gürültüsü hakkında daha fazla bilgi için bkz .:

Tutarlı kuantum 1 / f etkisi için bakınız:

  • Handel, Peter H. (1996-03-01). "Tutarlı ve geleneksel kuantum 1 / f etkisi". Physica Durum solidi B . Wiley. 194 (1): 393–409. doi : 10.1002 / pssb.2221940133 . ISSN   0370-1972 .
  • PH Handel: "Cihazlarda Kuantum 1 / f Etkisinin Türetilmesi", IEEE Trans. Electr üzerinde. Cihazlar (1994), yayına sunulmuştur.
  • Handel, PH; Tournier, A .; Henning, B. (2005). "Rezonant biyokimyasal piezoelektrik ve MEMS sensörlerinde kuantum 1 / f etkisi". Ultrasonik, Ferroelektrik ve Frekans Kontrolü ile ilgili IEEE İşlemleri . Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE). 52 (9): 1461–1467. doi : 10.1109 / tuffc.2005.1516017 . ISSN   0885-3010 .