• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ТЕЛЕГРАФНОГО НЕСБАЛАНСИРОВАННОГО ЧАСТОТНОГО ШУМА

Майзелис, ЗА
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: mjkp@ukr.net

https://doi.org/10.15407/rej2016.01.071
Язык: русский
Аннотация: 

Для детектирования и установления природы шумов в осциллирующей системе очень важным является отделение различных типов шумов. Для определения параметров частотного шума необходимо исследовать статистические характеристики не действительной координаты и ее производной, а комплексной координаты осциллятора. Именно ее моменты не зависят от амплитудных шумов, которые часто могут преобладать в системе. Возросший в последнее время интерес к шумам частоты связан с тем, что они определяют потерю когерентности колебаний во многих системах – от устройств, основанных на джозефсоновских контактах, до наномеханических осцилляторов. Знание статистических характеристик частотных шумов, неизбежно присутствующих в устройствах считывания информации в квантовых компьютерах, позволит корректно обрабатывать получаемую в них информацию. В работе исследовано влияние телеграфного несбалансированного частотного шума на свойства электромеханического осциллятора. Показано, что частотные зависимости старших кумулянтов координаты при одних и тех же значениях коэффициента затухания содержат особенности, которые позволяют отделить эффекты, связанные с наличием частотного шума. Результаты исследования могут быть использованы в теории наномеханических осцилляторов, при обработке данных, получаемых радиотехническими устройствами и устройствами, основанными на джозефсоновских контактах, в квантовых компьютерах, при оценке точ-ности работы атомных часов.

Ключевые слова: кумулянт шума, частотный шум, электромеханический осциллятор

Статья поступила 16.12.2015
PACS 65.25.Jk; 05.40.Ca
УДК 537.9:534.179
Radiofiz. elektron. 2016, 21(1): 71-76
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Gitterman M. The Noisy Oscillator / M. Gitterman // World Scientific. – Singapore, 2005. – 143 p.
  2. Clarke J. Superconducting quantum bits / J. Clarke, F. K. Wilhelm // Nature. – 2008. – 453. – P. 1031–1042.
  3. Coherent phonon manipulation in coupled mechanical resonators / H. Okamoto, A. Gourgout, Chia-Yuan Chang et al. // Nat. Phys. – 2013. – 9. – P. 480–484.
  4. Cleland A. N. Noise processes in nanomechanical resonators / A. N. Cleland, M. L. Roukes // J. Appl. Phys. – 2002. – 92, N 5. – P. 2758–2769.
  5. Coherent control of a classical nanomechanical two-level system / T. Faust, J. Rieger, M. J. Seitner et al. // Nat. Phys. – 2013. – 9. – P. 485–488.
  6. Kippenberg T. J. Cavity optomechanics: back-action at themesoscale / T. J. Kippenberg, K. J. Vahala // Science. – 2008. – 321(5893). – P. 1172–1176.
  7. Rubiola E. On the 1/f frequency noise in ultra-stable quartz oscillators / E. Rubiola, V. Giordano // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. – 2007. – 54, N 1. – P. 15–22.
  8. Single spin detection by magnetic resonance force microscopy / D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, B. W. Chui // Nature. – 2004. – 430. – P. 329–332.
  9. Giessibl F. J. Advances in atomic force microscopy / F. J. Giessibl // Rev. Mod. Phys. – 2003. – 75, N 3. – P. 949–983.
  10. Characterization of Clocks and Oscillators / D. B. Sullivan, D. W. Allan, D. A. Howe, E. L. Walls // NIST Tech. Note. – 1990. –1337 p.
  11. Clerk A. A. Quantum Measurement of Phonon Shot Noise / A. A. Clerk, F. Marquardt, J. G. E. Harris // Phys. Rev. Lett. – 2010. – 104, Iss. 21. – P. 213603 (4 p.).
  12. Surface adsorbate fluctuations and noise in nanoelectromechanical systems / Y. T. Yang, C. Callegari, X. L. Feng, M. L. Roukes // Nano Lett. – 2011. – 11. – P. 1753–1759.
  13. Jensen K. An atomic-resolution nanomechanical mass sensor / K. Jensen, K. Kim, A. Zettl // Nat. Nanotech. – 2008. – 3, N 9. – P. 533–537.
  14. Atalaya J. Diffusion-induced dephasing in nanomechanical resonators / J. Atalaya, A. Isacsson, M. I. Dykman // Phys. Rev. B. – 2011. – 83. – P. 045419 (9 р.).
  15. Fong K. Y. Frequency and phase noise of ultrahigh Q silicon nitride nanomechanical resonators / K. Y. Fong, W. H. P. Pernice, H. X. Tang // Phys. Rev. B. – 2012. – 85, Iss. 16. – P. 161410 (5 p.).
  16. Eichler A. Nonlinear damping in mechanical resonators made from carbon nanotubes and grapheme / A. Eichler // Nat. Nanotech. – 2011. – 6. – P. 339–342.
  17. Maizelis Z. A. Detecting and characterizing frequency fluctuations of vibrational modes / Z. A. Maizelis, M. L. Roukes, M. I. Dykman // Phys. Rev. B. – 2011. – 84. – P. 144301 (7 p.).