فهرست مطالب

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال دوازدهم شماره 3 (پیاپی 34، پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • اکبر جهان* صفحات 1-8
    پاسخ نوسانگر در مساله لمب متشکل از دو ریسمان با چگالی های جرم نابرابر به یک ضربه ناگهانی اعمال شده با بکارگیری روش تابع گرین محاسبه شده است. نشان داده شده است که بعد از اعمال ضربه، نوسانگر امواج میرایی را در امتداد دو سوی ریسمان از خود منتشر می کند. همچین نشان داده شده است که برای نوسانگری که به محل اتصال ریسمان ها وصل است، ضریب میرایی موج ایجاد شده با مجموع امپدانس ریسمان های تشکیل دهنده متناسب است. هنگامیکه اختلاف چگالی بین ریسمان ها صفر است، نتیجه بدست آمده با نتایج قبلی برای مدل همگن در توافق است.
    کلیدواژگان: مساله لمب، تابع گرین، میرایی تابشی، امپدانس مکانیکی
  • رضا شکوهی* صفحات 9-18

    در این مقاله تغییرات تابع توزیع ذرات در فرایند انبساط یک پلاسمای یک بعدی بدون برخورد به خلا مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده شده است که برای حالتهای خود-مشابه توزیع ماکسولی اولیه یونها به تدریج به یک توزیع تک مقدار (δ گونه) سوق پیدا می کند. لذا می توان دینامیک یونها را با معادلات سیالی توصیف کرد. از طرفی برای اثرات جدایی بارکه با فرض انبساط یک پلاسمای محدود اتفاق می افتد، فرایند انبساط پلاسما تغییراتی را به تابع توزیع الکترونها تحمیل کرده و در نتیجه توزیع آنها به حالتهای غیر ماکسولی سوق پیدا می کند. برای بررسی تابع توزیع الکترونها در هر لحظه از شبیه سازی ذره ای استفاده شده است. در این شبیه سازی، دینامیک الکترونها بر اساس معادله ولاسف و دینامیک یونها بر اساس معادلات سیالی تعیین می شود. در انتها نشان داده شده است که دنباله های پرانرژی تابع توزیع الکترونها درمحل بدنه پلاسما به خاطر فرار الکترونهای پر انرژی به خلا، پایین آمده و توزیع ذرات در این قسمت به یک حالت سوپر ماکسولی تبدیل می شود. از طرفی در ناحیه جبهه یونی که محل حضور الکترونهای پر انرژی است توزیع سرعت الکترونها از حالت ماکسولی به حالت لورنتزی همراه با دنباله های پر انرژی تبدیل شده است.

    کلیدواژگان: انبساط پلاسما، شبیه سازی، جبهه موج، خود-مشابه، معادله ولاسف، توزیع ماکسولی
  • نوشین زلکی قربان پور، عباس صبور*، فریدون خضعلی، صغرا قنواتی صفحات 19-28
    در این پژوهش فشردگی اسپینی برای دو سیستم مربعی رایج، با پارامتر کیتاگاوا و برحسب متغیرهای سیستم، محاسبه شده و با درهم تنیدگی این سیستم ها برحسب دو سنجه میر-والاش و LE ، مقایسه شد. محاسبات نشان داد که در این سیستم ها رابطه مشخصی بین پارامتر کیتاگاوا و سنجه میر-والاش وجود دارد و در مواردی که فشردگی به میزان برهم کنش بین سایت ها وابسته است در همبستگی بین فشردگی و سنجه میر-والاش تغییری ایجاد نمی شود. همچنین هیچگونه همبستگی مابین میزان درهم تنیدگی برحسب سنجه LE و فشردگی در سیستم های مورد بررسی به دست نیامد. با این حال، در یکی از سیستم ها همبستگی ضعیفی بین آنها مشاهده شد.
    کلیدواژگان: فشردگی اسپینی، پارامتر کیتاگاوا، درهم تنیدگی، سنجه درهم تنیدگی موضع پذیر، سیستم مربعی
  • مرتضی مفاخری، امیرعباس صبوری دودران* صفحات 29-37

    در این تحقیق شبیه سازی دینامیک مولکولی با تجزیه و تحلیل طیفی فونون با هدف درک رسانش گرمایی در گرافن انجام شد. برای محاسبه طول عمر و مسیر آزاد میانگین فونون های هر مد از سرعت اتم های به دست آمده از شبیه سازی دینامیک مولکولی، تجزیه و تحلیل چگالی انرژی طیفی استفاده گردید. محاسبات انجام شده نشان می دهد که فونون های آکوستیکی یعنی فونون های مربوط به مدهای ZA،LA وTA طول عمر و مسیر آزاد میانگین بیشتری داشته در نتیجه سهم بیشتری در رسانش گرمایی دارند. در بین فونون های اپتیکی فونون های مربوط به مد ZO یعنی ارتعاش های خارج از صفحه گرافن نسبت به مدهای LO ,TO طول عمر قابل ملاحظه ای دارند ولی به دلیل سرعت گروه پایین نقش آنها در رسانش گرمایی ناچیز است.

    کلیدواژگان: گرافن، طول عمر فونون، مسیر آزاد میانگین، دینامیک مولکولی، چگالی انرژی طیفی
  • سودا میرزائی* صفحات 39-49
    در این مقاله، مدل هایزنبرگ XXZ دو کیوبیتی با اندرکنش ژیالوشینسکی-موریا تحت مدل کالگرو-موزر نوع ، که هر یک از اسپین ها تحت تاثیر میدان های مغناطیسی همگن و ناهمگن قرار دارند در نظر گرفتیم. با فرض اینکه حالت اولیه سیستم  باشد، اثر فاصله نسبی بین اسپین ها، واهمدوسی ذاتی، میدان مغناطیسی، اندرکنش ژیالوشینسکی-موریا و پارامترهای مربوط به حالت اولیه سیستم را بر دینامیک درهم تنیدگی کوآنتومی بررسی کردیم. نتایج نشان داد که با افزایش فاصله نسبی بین اسپین ها، درهم تنیدگی کاهش می یابد. به علاوه با اعمال میدان مغناطیسی ناهمگن و در نظر گرفتن اندرکنش ژیالوشینسکی-موریا اثر واهمدوسی ذاتی بر دینامیک درهم تنیدگی قابل مشاهده است. همچنین از ماتریس چگالی دو کیوبیتی مدل هایزنبرگ XXZ در حضور اثر واهمدوسی به عنوان یک کانال کوآنتومی برای انتقال حالت های کوآنتومی از فرستنده به گیرنده استفاده کردیم. با استفاده از سنجه وفاداری کوآنتومی، اثر پارامترهای مختلف را بر کیفیت حالت کوآنتومی انتقال یافته مورد مطالعه قرار دادیم. مشاهده کردیم که با اعمال میدان مغناطیسی ناهمگن و در نظر گرفتن اندرکنش ژیالوشینسکی-موریا، وفاداری کوآنتومی میانگین از حداقل وفاداری کوآنتومی میانگین بیشتر است یعنی  .Fave>2/3
    کلیدواژگان: درهم تنیدگی، وفاداری کوآنتومی، دوربری کوآنتومی، ژیالوشینسکی-موریا، مدل هایزنبرگ، مدل کالگرو-موزر
  • ساناز محمدی الماس، قادر نجارباشی*، علی توانا صفحات 51-64
    حالت های همدوس نزدیکترین حالت به حالت های کلاسیکی، نقش ویژه ای در اپتیک کوآنتومی دارند. در این مقاله، فاز هندسی برای حالت همدوس درهم تنیده دو بخشی کیوتریت گونه تحت تحول یکانی و دوره ای محاسبه شده است. درجه درهم تنیدگی حالت همدوس قبل و بعد از تحول با استفاده از سنجه تلاقی محاسبه و با فاز هندسی مقایسه شده است. نشان می دهیم که فاز هندسی و سنجه تلاقی نسبت به پارامتر تحول زمانی به صورت معکوس تغییر می یابند، بدین معنی که افزایش یکی با کاهش دیگری همراه است. در آخر، یک طرح تجربی برای تولید حالت همدوس درهم تنیده دو مده بر پایه تداخل سنج ارایه می دهیم.
    کلیدواژگان: فاز هندسی، حالت همدوس، سنجه تلاقی
|
  • Akbar Jahan * Pages 1-8
    The response of the oscillator in a Lamb problem made of two semi-infinite strings of different mass densities to a sudden impulse is obtained using the Green’s function method. It is shown that after delivering the impulse, the oscillator emits decaying waves along both sides of the string leading to the radiation damping for the oscillator. It is pointed out that for the oscillator coupled at the joining point of the strings, the damping factor of the wave is proportional to the sum of the impedances of the strings. When the difference between the densities vanishes, the result is in agreement with the result known for the homogeneous model.
    Keywords: Lamb problem, Green’s function, radiation damping, mechanical impedance
  • Reza Shokoohi * Pages 9-18

    In this paper, the variations of particles distribution function (DF) in a one-dimensional collisionless plasma expansion are studied. It is shown that, for the self-similar cases the initial Maxwellian distribution function of ions gradually converse to a δ-like one. So, the dynamic of the ions could be considered with fluid equations. On the other hand, for the effects of charge separation that occurs assuming the expansion of finite plasma, the process of plasma expansion imposes variations on electrons DF which causes it to change from Maxwellian to a non-Maxwellian one. In order to investigate the electrons DF at each moment, a particle simulation is used. In this simulation, the electrons dynamic is determined by Vlasov equation. Ions dynamic is given by fluids equations. Finally, it is indicated that, the higher energy tails of electrons DF in the main body of plasma are descended due to the motion of high energy electrons into vacuum and the electrons DF transforms to a super-Maxwellian DF. In the opposite side, at ion front zone which is the place of high energy electrons presence, electrons DF transform from Maxwellian to Lorentzian case with the high energy tails

    Keywords: plasma expansion, Simulation, ion front, self-similar, Vlasov equation
  • Noushin Zalaki Ghorbanpour, Abbaas Sabour *, Fereydoon Khazali, Soghra Ghanavati Pages 19-28
    In this study, spin squeezing was calculated for two common square systems in terms of the system variables using the Kitagawa parameter, and entanglement of these systems was compared based on the Meyer–Wallach and LE measures. Calculations showed a certain relationship between the Kitagawa parameter and the Meyer–Wallach measure in the two square systems. The correlation between squeezing and the Meyer–Wallach measure remains unchanged in cases where squeezing is dependent on the interaction between the sites. No correlation was found between entanglement in terms of the LE measure and squeezing in the studied systems. However, in one of the systems, a weak correlation between them was observed.
    Keywords: Spin squeezing, Kitagawa parameter, Entanglement, LE measure, Square system
  • Morteza Mafakheri, Amirabbas Sabouri Dodaran * Pages 29-37

    In this research we performed molecular dynamics (MD) simulations with phonon spectral analysis aiming at understanding the thermal transport in graphene. Atomic velocities derived from MD and spectral energy density (SED) analysis are used to obtain the lifetimes and mean free paths (MFP) of individual phonon modes. Our calculations show that acoustical phonons ZA, LA and TA phonons have larger lifetimes and MFP so they have more contribution in thermal conductivity. Among Optical phonons, ZO, out of plane modes, have longer lifetimes respect to LO and TO phonon modes but because of little group velocity their contribution in thermal conductivity is negligible.

    Keywords: Graphene, Phonon Lifetime, Mean Free Path, Molecular dynamics, Spectral Energy Density
  • Sevda Mirzaei * Pages 39-49
    In this paper, we considered the two-qubit Heisenberg XXZ model with Dzyaloshinski-Moriya (DM) interaction under the Calogero-Moser model type I, where each spin is affected by the homogeneous and inhomogeneous magnetic field. Assuming that the initial state of the system is , we examined the effects of the relative distance between spins, intrinsic decoherence, magnetic field, DM interaction and the parameters of the initial state of the system on the dynamics of quantum entanglement. The results showed that by increasing the relative distance between the spins, the entanglement decreased. In addition, by applying the inhomogeneous magnetic field in the presence of DM interaction, the effect of intrinsic decoherence on entanglement dynamics could be observed. We also used the two-qubit Heisenberg XXZ model density matrix in the presence of intrinsic decoherence as a quantum channel to teleport the quantum states from the sender to the receiver. Using the fidelity measure, we studied the effect of the different parameters on the quality of the teleported quantum state. We observed that by applying the inhomogeneous magnetic field and in the presence of the DM interaction, the average fidelity is larger than the minimum of the average fidelity i.e.,
    Keywords: Entanglement, Fidelity, Quantum teleportation, Dzyaloshinski-Moriya, Heisenberg model, Calogero-Moser model
  • Sanaz Mohamadi Almas, Ghader Najarbashi *, Ali Tavana Pages 51-64
    Coherent states, most close state to the classical states, have special role in quantum optics. In this paper, the geometric phase of the two-partite qutri-like entangled coherent state undergoing a unitary and cyclic evolution is calculated. Using the concurrence measure,the degree of entanglement of the state before and after the evolution is calculated and compared with the geometric phase.We show that the geometric phase and concurrence,as a function of the time evolution parameter, are inversely change, in the sense that the increase of one is accompanied by a decrease of the other.Finally, we suggest an experimental realization to the production of the two-mode entangled coherent state based on the interferometry scheme.
    Keywords: geometric phase, coherent state, Concurrence