پژوهش فیزیک ایران
سال:1402 | دوره:23 | شماره:4 |تعداد مقالات:21

حدس سانسور فراپلانکی اجازۀ کلاسیک شدن به طول موج های فراپلانکی را در زمان تورم نمی دهد. این باعث می شود که در سناریوی استاندارد، با فرض های معمول، سرعت انتشار اختلالات نرده ای و تانسوری کمیت های زمان تورم را سرعت نور اختیار می کنند. از این رو کران بالای بسیار پایینی برای این نسبت پیش بینی می شود. در نتیجه کشف اختلالات تانسوری در تابش پس زمینه ای کیهانی را تقریباً ناممکن می کند. در مقالۀ حاضر، نشان می دهیم که این امکان وجود دارد که نسبت فوق را با کم کردن سرعت اختلالات تانسوری به مقدار مشاهده پذیر افزایش داد، بدون آن که نظریۀ میدان مؤثر تورم را بی اعتبار کنیم.

در این مقاله، تکنیک ایجاد یک فریب آکوستیکی آرمانی در سه بعد براساس تئوری آکوستیک تبدیل و بر پایۀ حل دقیق معادلات موج آکوستیکی برحسب بسط های کروی ارائه شده است. در این تکنیک از یک ساختار سه بعدی که شامل پوسته های کروی متحدالمرکز با مواد همگن و همسانگرد است، استفاده شده است. این ساختار باعث تغییر در الگوی پراکندگی امواج آکوستیکی می شود. برای بررسی تغییرات در الگوی پراکندگی، با محاسبۀ ضرایب بسط در جواب معادلۀ موج آکوستیکی پراکنده شده، الگوی پراکندگی در هر لایه از این ساختار محاسبه شده است. با قرار دادن یک شئ داخل هستۀ این ساختار، فریب آکوستیکی مورد نظر تولید می شود. با مقایسۀ الگوی پراکندگی شئ فوق داخل هستۀ این ساختار با الگوی پراکندگی یک شئ دیگر با پارامترهای آکوستیکی و اندازۀ متفاوت (تبدیل یافته)، فریب آکوستیکی مورد نظر تشخیص داده می شود. یکی از مزایای این تکنیک، رفع محدودیت کارکرد دستگاه های استوانه ای در راستای محور z است که به دلیل ماهیت کروی بودن پارامترهای آکوستیکی ساختار و عدم وابستگی آنها به زوایای سمتی و سمت الرأسی، حاصل می شود. این تکنیک، یک روش مفید برای افزایش دقت در تصویربرداری بافت های پزشکی با استفاده از دستگاه های سونوگرافی است. به عبارت دیگر، با بهره گیری از این تکنیک، می توان از تصاویر با کیفیت بالاتری از بافت های حساس در دستگاه های سونوگرافی بهره برد.

برای روشن شدن تأثیر ساختار داخلی مولکول ها در اثر سُرِه، ما به بررسی اعمال گرادیان دما به یک تَک ذرۀ شناور در سیال می پردازیم. تک ذرۀ مورد بررسی با دو ریز کره که با فنر نرمی به یکدیگر متصل شده اند، یا به صورت جداگانه در دام دو انبرک نوری قرار گرفته اند، مدل شده است. ما نیرویی که این مجموعۀ دوکره ای در حضور گرادیان دما، به سیال پیرامونِ خود وارد می کند را محاسبه کرده، و با استفاده از آن ضریب سُرۀ مربوط به این مدل دو ذره ای را به دست می آوریم. در گام بعدی، وابستگی گرانروی سیال به دما را در محاسبات وارد کرده، و اثر این تصحیح را بر نتایج خود بررسی می کنیم.

در این مقاله به بررسی رفتار فازی میله هایی با سطح مقطع مربعی ( D.D) و دایره ای (قطرD ) در بین دو دیوارۀ سخت با استفاده از نظریۀ پارسونز-لی و به کار بردن تقریب زوانزیگ پرداختیم. تمرکز ما یافتن فاصله ای از صفحات ( H) و اندازه ای از ذرات است که در آنها فاز سامانه بدون رخداد گذارفاز تغییر می کند. در این مطالعه مشخص شد در صورتی که فاصلۀ صفحات از طول ذرات کوچک تر باشد برای هر ذره ای که نسبت طول (L) آن به D بیشتر از 1 است گذارفاز مرتبۀ دوم رخ می دهد و بیشتر ذرات در جهت خاصی موازی با صفحات قرار می گیرند که چگالی رخداد این نوع گذارفاز با افزایش طول ذرات کاهش می یابد. همچنین به این نتیجه رسیدیم در صورتی که فاصلۀ بین صفحات از 2D بزرگ تر و ( 1D)< 2D) >L ) باشد علی رغم تغییر فاز سامانه، با افزایش چگالی ذرات هیچگونه گذارفازی رخ نمی دهد. به علاوه مشخص شد که ذرات استوانه ای شکل برخی رفتارهای خلاف انتظار را از خود نشان می دهند که می تواند از عملکرد نامناسب نظریۀ به کار برده شده و یا رفتار واقعاً فیزیکی آنها باشد که برای رفع ابهام به مطالعات دقیق تری نیاز است.

در این پژوهش به تقارن های آشکار و پنهان فضا- زمان خمیده می پردازیم. این دو نوع تقارن آشکار و پنهان در این خاصیت که مولد آنها در فضای فاز پیمایش گر، همان ثوابت حرکتند، مشترک هستند. تفاوت آنها در این است که مولد تقارن پنهان از ادغام تانسور کیلینگ در دو یا تعدادی بیشتر از تکانۀ ذره به دست می آید، در حالی که برای تقارن آشکار، این مولد در تکانۀ ذره خطی است. بنابراین می توانیم از روی ثوابت حرکت پیمایش گر یک فضا-زمان خمیده به تانسورهای کیلینگ آن فضا-زمان پی ببریم. تانسورهای کیلینگ هندسه های چهاربعدی و همچنین با ابعاد بالاتر قبلاً مطالعه شده اند. در این کار، ما به این سؤال در مورد وجود تقارن پنهان در سیاه چالۀ چرخان سه بعدی، پاسخ می دهیم. برای این منظور، ما دو نوع پیمایش گر ذرۀ آزاد و میدان نرده ای را مستقل از هم تحلیل می کنیم. با استفاده از ثوابت حرکت مربوط به آنها، نشان می دهیم که تانسور کیلینگ این سیاه چالۀ سه بعدی، بدیهی است.

در یک ساختار شتابدهی توان بالا، عامل جربان یک پارامتر محدود کننده است و بهرۀ انرژی ذرات را تحت تأثیر قرار می دهد. باریکه قابلیت تحریک مدهای شتابدهی و مدهای مراتب بالا را دارد. اثرات باریکه در برانگیختن مدهای شتابدهی تحت عنوان بارگذاری باریکه شناخته می­شود. در این مقاله، اثر بارگذاری باریکه برای یک تیوب شتابدهی موج رونده امپدانس ثابت در باند S توسط نرم افزار CST شبیه سازی شده و نتایج حاصل از آن با رابطۀ نظری به دست آمده از پایستگی انرژی مقایسه شده است. هدف اصلی این مقاله صحت سنجی رابطۀ نظری و بررسی میزان اثرات بارگذاری باریکه در ساختارهای شتابدهی امپدانس ثابت است. مقایسۀ نتایج نشان می دهد تطابق مناسبی بین شبیه­سازی و رابطۀ نظری وجود دارد. از طرف دیگر می توان ادعا کرد که میزان اثرات بارگذاری باریکه با تغییر طراحی بسامد رادیویی غیرقابل جبران است. نتایج این بررسی جهت طراحی شتابدهنده ای پرتوان با انرژی MeV 30 و توان متوسط kW 30 در باند S استفاده خواهد شد.

در این کار، توزیع زاویه­ای سطح مقطع دیفرانسیلی پراکندگی کشسان 16O+16O در گسترۀ انرژی های 480-75 MeV ددر چارچوب مدل ادغامی با استفاده از برهم­کنش مؤثر دو جسمی وابسته به چگالی LOCV ، تحلیل شده است. بدین منظور با استفاده از روش LOCV ، مؤلفه­های مستقیم و تبادلی برهم­کنش مؤثر میانگین وابسته به چگالی، برای مادۀ هسته­ای متقارن با پتانسیل ورودی راید68 استخراج شده است و سپس بخش­های شعاعی و وابسته به چگالی این پتانسیل جهت استفاده در مدل ادغامی از هم تفکیک شده است. برای این که توصیف بهتری از پراکندگی یون­های سنگین به دست آید، یک عامل جدید وابسته به انرژی به LOCV-DDAEI افزوده شده است. نشان داده خواهد شد که با معرفی یک تابع وابسته به انرژی خطی، سرعت همگرایی روش تکرار در ارزیابی بخش تبادلی پتانسیل اپتیکی افزایش می­یابد و از این­رو زمان محاسبات به طور قابل توجهی کاهش می­یابد. مقایسۀ سطح مقطع دیفرانسیلی محاسبه شده برای پراکندگی کشسان 16O+16O در گسترۀ انرژی­های مورد بررسی با داده­های تجربی، توافق نسبتاً خوبی را نشان می­دهد

در این پژوهش، امواج سالیتونی یون صوتی غیرخطی در یک سامانۀ پلاسمایی غباری شامل ذرات غبار زمینه با بار منفی، یون­های داغ دینامیکی، الکترون ها و پوزیترون ها با توزیع­ های غیر گرمایی کارنز (Cairns distributions) بررسی شده است. با استفاده از روش اختلال کاهنده، معادلۀ دیفرانسیل غیرخطی حاکم بر این سامانه در دو مرحله به دست آورده شده است. در مرحلۀ اول با درنظر گرفتن توان­های مرتبۀ پایین تر یک معادلۀ دیفرانسیل غیرخطی، KdV به دست می آید. نتایج حاصل نشان می­دهد که در سامانۀ مورد نظر به ازای مقدار بحرانی، ضریب غیرخطی معادلۀ مذکور صفر می­شود و این معادله نمی­تواند انتشار امواج سالیتونی در سامانه را توصیف کند. بنابراین در مرحلۀ بعد با در نظر گرفتن توان­های مرتبۀ بالاتر معادلۀ دیفرانیسل کورته وگ دی وری اصلاح شده را همانند بخش قبل با استفاده از روش اختلال کاهنده به دست می­آوریم. مطالعات انجام شده نشان می­دهد که ضرایب پاشندگی در هر دو حالت یکسان است؛ ولی ضریب غیرخطی برای حالت اصلاح شده اندکی پیچیده تر است. در هر دو حالت جواب­های ایستایی امواج سالیتونی بررسی شده­اند­ و تأثیر پارامترهای مختلف از جمله پارامتر غیرتعادلی برای الکترون­ها و پوزیترون­ها روی ساختار موج با جزئیات دقیق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهد که هردو سالیتون مثبت و منفی می­توانند در این سامانه منتشر شوند؛ برخلاف توزیع ماکسولی که فقط سالیتون­های مثبت قابل انتشارند. همچنین حضور ذرات غیر تعادلی باعث افزایش دامنه و پهنای موج سالیتونی می­شود. از نتایج این تحقیق می­توان در سامانه­های پلاسمای فضایی و آزمایشگاهی استفاده کرد.

در این مقاله، مدل سینتیک شش دمایی بر اساس معادلات تعمیم یافتۀ لاندائو-تلر برای بهینه سازی برخی پارامترهای ورودی یک لیزر تپی TEA CO2 به کار رفته است. این مدل با در نظر گرفتن معادلات حاکم بر محیط تخلیۀ الکتریکی برای محاسبۀ چگالی الکترون­ها، به صورت عددی حل شده­ است. در این پژوهش، برای اولین بار تفکیک مولکول CO2 و تولید CO به صورت یک معادلۀ تحول زمانی با سایر معادلات دینامیکی آهنگ لیزر جفت شده است. رفتار زمانی جریان و ولتاژ تخلیه و توان تپ خروجی­ لیزر، در نسبت آمیزۀ گازهای :He2N: CO2 به ترتیب 1:1:3شبیه سازی شد. همچنین، مقدار بهینۀ پارامترهای ورودی شامل بازتابندگی آینۀ خروجی، ظرفیت خازن پیش یونش و ظرفیت و ولتاژ شارژ خازن ذخیره برای به دست آوردن بیشینۀ قلۀ توان خروجی محاسبه شد. نتایج به دست ­آمده در طراحی بهینۀ نوسانگرهای TEA CO2 بسیار حائز اهمیت است.

در این مقاله، تولید هارمونیک دوم در یک سامانۀ هیبریدی (مولکول هیبریدی) متشکل از دو نانو ذرۀ بیضوی شکل، که با یک کوانتوم دات نیم رسانا جفت می شوند، وقتی که سامانه تحت تابش یک میدان لیزر قرار می گیرد با استفاده از روش ماتریس چگالی بررسی می شود. این میدان اعمال شده قطبشی را برروی کوانتوم دات نیم رسانا و هر دو نانو ذرۀ پلاسمونیک متفاوت ایجاد می کند. نانوذرات قطبیده شده از طریق برهمکنش دوقطبی-دوقطبی با کوانتم دات برهمکنش می کنند. ثابت می شود که تولید هارمونیک دوم قویاً به جهت قطبش میدان فرودی و عامل شکل نانو ذرات پلاسمونیکی بیضوی کشیده و پخت که با کوانتوم دات جفت می شوند، هنگامی که میدان به کار رفته موازی یا عمود بر با محور اصلی سامانه می تابد، بستگی دارد. مطالعۀ بر همکنش نور – ماده در چنین مولکول هیبریدی می تواند برای طراحی وسایل نوری مبتنی بر برهم کنش پلاسمون-اکسایتون-پلاسمون مناسب باشد.

مطالعه امواج مغناطوهیدرودینامیکی در ساختارهای مغناطیسی خورشیدی مانند حلقه های تاجی، سیخک ها و ... می تواند برای بررسی مسئلۀ گرمایش جو بیرونی خورشید اهمیت بسزایی داشته باشد. برای این منظور، یک تیوب شار مغناطیسی در حضور جریان ایستا و میدان مغناطیسی متغیر در یک لایۀ جوی طبقه بندی شده در نظر گرفته می شود. ناحیۀ انتقال یک ناحیۀ مرزی بین لایۀ رنگین سپهر و تاج خورشید است که تغییرات بسیار سریع در دما و چگالی دارد. تأثیر ناحیۀ انتقال بر میرایی امواج آلفون و تغییرات دما با ارتفاع در تیوب شار مفروض اعمال شد. مدل دو بعدی دکارتی برای حل معادلات مغناطوهیدرودینامیک (MHD) استفاده شد و نتایج به صورت نمودارهای تغییرات زمانی و مکانی سرعت و میدان مغناطیسی اختلالی، میرایی را به دست دادند. نمودارها نشان دادند که میرایی امواج آلفونی بیشتر با زمان قابل مشاهده اند تا با مکان، به طوری که هر چه میرایی با آهنگ بیشتر رخ دهد انتقال انرژی به کرونا بیشتر خواهد بود.

انعطاف و سختی پلیمرهای زیستی بارها در مباحث خواص مکانیکی سلول مورد بررسی قرار گرفته است. طول ایستایی یک پلیمر معیار دقیقی برای مشخص کردن مقدار انعطاف پلیمرها است. بار موجود روی پلیمرها باعث تغییر در مقدار انعطاف و متعاقب آن تغییر طول ایستایی پلیمر می­شود. ما در این تحقیق به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی و مدل زنجیرۀ گوسی (مدل جرم و فنر) میزان تأثیر بار الکتریکی و غلظت نمک روی طول ایستایی پلیمرهای معروف داخل سلول را بررسی کرده­ایم. مدل ارائه شده توانست جزئیات قابل قبولی را شبیه سازی کند.

اخیراً درحوزۀ اپتیک کلاسیک، جاذب های کاملاً همدوس بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته اند. چنین جاذب هایی به عنوان فرایند وارون زمانی لیزرها شناخته شده و جذب کامل نور فرودی را فراهم می کنند. باتوجه به ویژگی بسیار جالب این مواد، در این مقاله به بررسی اپتیک کوانتومی این مواد پرداخته ایم. بدین منظور، دو ساختار جاذب کاملاً همدوس را درنظرگرفته و فرض می کنیم که دو اتم دوترازۀ یکسان که یکی از اتم ها در حالت پایه و دیگری در حالت برانگیخته مهیا شده اند در دو طرف تیغه های جاذب کاملاً همدوس هستند. آهنگ گسیل خودبه خودی، جابه جایی لمب و واپاشی دسته جمعی اتم ها را در مجاورت دو تیغه به دست آورده، سپس با استفاده از سنجۀ تلاقی، دینامیک درهم تنیدگی سامانۀ اتمی را بررسی می کنیم. نتایج نشان می دهند که این پارامترها با افزایش فاصلۀ اتم ها از تیغه ها رفتار نوسانی میرا نشان می دهند. همچنین مشاهده می کنیم که این ساختارها در رژیم کوانتومی بر خلاف رژیم کلاسیکی کاملاً جاذب نیستند.

هدف اصلی این مقاله بررسی توانایی صفحات سیلی گرافن g-SiC و g-SiC2 در آشکارسازی گاز سولفید هیدروژن از طریق سازوکار های مختلف حسگری با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی است. نتایج محاسبات ما نشان می دهد که فرایند جذب گاز روی هر دو صفحۀ سیلی گرافن فیزیکی و گرماده است. فرایند جذب فیزیکی باعث می­شود که مواد حسگر بتوانند در زمان کوتاهی (حدود چند نانوثانیه) پس از دفع گاز در دمای اتاق بازیابی شوند. بررسی خصوصیات هندسی و الکترونی ترکیب صفحات g-SiC و g-SiC2 با مولکول گاز آشکار می سازد که هر دو ماده قابلیت آشکارسازی گاز از طریق سازوکار های حرارتی و مقاومتی را دارند. برای مثال، هدایت الکتریکی صفحۀ g-SiC پس از جذب گاز 38% تغییر می­کند. به علاوه، حضور مولکول گاز روی صفحۀ g-SiC نوع حامل­های اکثریت آن را تغییر داده و استفاده از این ماده را در ساخت حسگرهای مبتنی بر اثر سیبک ممکن می­سازد. در مجموع، سازوکار های حسگری متنوع به همراه زمان بازیابی اندک، صفحات سیلی گرافن g-SiC و g-SiC2 را به نامزد مناسبی برای استفاده در ساخت حسگر گاز سولفید هیدروژن به عنوان مادۀ حسگر مبدل می­سازد.

باریکه های نور فرشی (کارپت) شعاعی، نوع جدیدی از نور ساختاریافته هستند که در گروه باریکه‏ های نوری شبه بسلی دسته‏ بندی می‏شوند. در این مقاله، باریکۀ نور فرشی شعاعی به عنوان بستری برای انتقال اطلاعات و راهکاری برای افزایش درجات آزادی در کدگذاری اطلاعات معرفی شده است و روش شبکۀ‏ عصبی هم گشت به عنوان رویکرد پایه در آشکارسازی و دسته بندی این باریکه‏ ها مورد استفاده قرار گرفته است. برای این منظور، یک مجموعۀ داده شامل 16 کلاس مختلف از مدهای فرشی شعاعی پس از انتشار در فاصلۀ 120 سانتی متری در شرایط تلاطم زیر آب تهیه و شبکۀ عصبی هم گشت مورد نظر بر پایۀ معماری معروف DenseNet-201 و با تکیه بر تکنیک انتقال یادگیری، آموزش داده شده است که نشان دهندۀ دقت 97% در آشکارسازی و دسته بندی مدها است. سپس، عملکرد مدل مذکور، از طریق ارسال و دریافت یک نمونه تصویر خاکستری 4 بیتی با ابعاد 150×200 پیکسل از طریق یک لینک ارتباطی زیر آب بر مبنای مدهای فرشی شعاعی مورد آزمون واقع شده است. نتایج ارزیابی، به وضوح تأیید کنندۀ امکان دستیابی به درجات آزادی جدید در کدگذاری اطلاعات بر مبنای باریکه‏ های فرشی شعاعی و همچنین توانایی تکنیک شبکۀ عصبی هم گشت به عنوان روشی بهینه در آشکارسازی و دسته بندی باریکه‏ های نور ساختاریافته است. این روش، دشواری های ناشی از به کارگیری اجزای اپتیکی متعدد در تکنیک های آشکارسازی همدوس به کمک توری های پراش را حذف می‏کند و علاوه بر ساده سازی تنظیمات سامانۀ اپتیکی، حجم و هزینۀ پیاده سازی را به ویژه در کاربردهای ارتباط نوری کاهش می‏دهد.

در این مقاله، مغناطومقاومت (MR) و مغناطو مقاومت ناهمسانگرد(AMR) لایه­ های نازک La_0.4 Pr_0.3 Ca_0.3 MnO_3 (LPCMO) مورد بررسی قرار گرفته است. لایه­های نازک LPCMO با استفاده از روش لیزر تپی (PLD) بر روی زیرلایه­های و لایه نشانی شده­اند. با ضخامت سنجی لایه­های نازک به روش بازتاب سنجی پرتو ایکس ( XRR) ضخامت لایه­ها حدود 90 نانومتر براورد شد. نمونۀ LPCMO بر روی زیرلایۀ LAO به علت تنش تراکمی زیاد دمای گذار عایق- فلز پایین تری نسبت به نمونۀ لایه نشانی شده بر روی MGO دارد. همچنین مقدار MR در لایه­های LPCMO/LAO و LPCMO/MGO به ترتیب 57 و 98 درصد به دست آمد. مقدار AMR بیشینه، در لایۀ LPCMO/MGO (80 درصد) نسبت به نمونۀ LPCMO/LAO (32 درصد) افزایش قابل ملاحظه ای دارد که به لحاظ پتانسیل کاربردی اهمیت زیادی دارد.

تابش های یونیزان می توانند با القای شکست DNA به صورت مستقیم بر سلول ها تأثیر بگذارند. این اثرگذاری شامل شکست های تک-رشته ای و دو-رشته ای است که ممکن است باعث مرگ سلولی و نارسایی میتوزی شود. در مطالعۀ حاضر، به کمک یک مدل اتمیDNA ساخته شده در کد Geant4-DNA و اعتبارسنجی اولیۀ آن، آسیب مستقیمِ DNA به واسطۀ برهمکنش با یون های کربن MeV /u2/114، اکسیژن MeV /u 21/134، هلیوم MeV /u 83/62 و پرتو­های پروتون MeV 62 مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پس از اعتبارسنجی اولیه، نتایج حاصل از شکست های تک-رشته ای، دو-رشته ای (بر واحد رخداد) و بازده شکست دو-رشته ای در اعماق5 تا 7/30میلی­متر برای یون های یاد شده ارزیابی شد. نسبت شکست­های تک-رشته ای (بر واحد رخداد) برای یون­های اکسیژن در 5 میلی متر (و محل رخداد قلۀ براگ؛ 7/30میلی­متر) به ترتیب 85/1 (55/1)، 19/4 (42/9) و 6/10 (24/22) برابر بیشتر از یون­های کربن، هلیوم و پرتوهای پروتون است. از سوی دیگر، شکست دو-رشته ای (بر واحد رخداد) در عمق 5 میلی­متر برای یون های اکسیژن، کربن، هلیوم و پروتون به ترتیب برابر با 09/0، 05/0، 01/0 و 005/0 است. این مقادیر در محل رخداد قلۀ براگ (با افزایش محسوس)، به ترتیب برابر با09/2، 34/1، 22/0 و 03/0 محاسبه شد. نتایج نشان می دهد یون های سنگین از دید اثرات زیستی (به شکل شکست های تک-رشته ای و دو-رشته ای) بسیار مؤثرتر از یون های سبک و پروتون ها رفتار می کنند، بنابراین احتمال اثرگذاری آنها در مهار یا کنترل سلول­های سرطانی بیشتر است.

در این مقاله، با استفاده از روش المان محدود به بررسی نحوۀ توزیع دما در یک نانوتوری فلزی یک بعدی که تحت گرمایش نور لیزر تپی گوسی نانوثانیه قرار دارد، پرداخته می­شود. فرض می­شود که شیارهای نانوتوری با یک مادۀ غیرخطی از نوع کٍر پر می­شوند. نتایج نشان می­دهند که توزیع دمایی سامانه به شدت به شاریدگی (فلوئنس) نور لیزر تابشی وابسته است؛ طوری­که، با افزایش شاریدگی تپ لیزری در اطراف قلۀ تپ و بعد از آن، توزیع دمای کاملاً متفاوتی در دو رژیم خطی و غیرخطی حاصل می­شود. در واقع، تحریک اثر اپتیکی غیرخطی کِر، به ویژه در شاریدگی­های بالای لیزر، منجر به تغییر پاسخ دمایی در رژیم غیرخطی نسبت به رژیم خطی می­شود. همچنین، بسته به طول موج نور لیزر اعمالی، امکان افزایش یا کاهش دما نسبت به مورد خطی وجود دارد. از طرفی نیز برای بروز اثر غیرخطی نمی­توان شاریدگی نور لیزر را تا هر مقداری بالا برد؛ زیرا امکان افزایش دما حتی بالاتر از دمای ذوب مواد نیز وجود دارد. بنابراین، در هنگام اعمال تپ­های قوی لیزر، بایستی بررسی­های دمایی صورت گیرند تا از گرم شدن بیش از حد و آسیب به سامانه جلوگیری شود.

کنترل موقعیت و حرکت اجسام کوچک با کمک نور روشی جذاب برای دست ورزی نمونه های میکروسکوپی ظریف، مانند سلول های زیستی یا ذرات میکروسکوپی است. با کمک انبرک نوری می توان نانوذرات طلا را تله اندازی کرد و با کمک قطبش دایروی لیزر آن­ها را با بسامد چند کیلوهرتز چرخاند. بررسی دقیق حرکت این ذرات، اندازه گیری برخی پارامترهای فیزیکی محیط اطراف مانند ضریب وشکسانی محیط و دما را امکان پذیر می سازد. در این مطالعه، دینامیک چرخشی ذرات در یک تلۀ نوری دوبعدی و تغییر عوامل مؤثر روی آن، مانند توان لیزر، گشودگی عددی عدسی کانونی کننده و وشکسانی محیط به صورت تجربی بررسی شده است. دینامیک چرخشی ذرات با دو روش متداول یعنی روش طیف توانی و خودهمبستگی حرکت ذره انجام شده است. نتایج بررسی سرعت چرخش برای ذرات 400 نانومتری طلا نشان می دهد که بیشترین بسامد چرخش ذره در طول موج nm 1064 لیزر و در گشودگی عددی 1، به مقدار 1470 دور برثانیه می رسد. از طرف دیگر نتایج تغییرات سرعت چرخش با تغییر وشکسانی محیط توافق خوبی با مبانی نظری دارد.

در این مقاله نشان می دهیم که اگر در یک سامانۀ بسته، به پارامتر جفت شدگی سامانه که به صورت خطی با زمان تغییر می کند، نوفه اضافه کنیم سامانه رفتار پاد-کیبل-زورک نشان خواهد داد که این امر منجر به افزایش برانگیختی ها می شود. همچنین نشان داده می شود که نرخ دگرگونی بهینه برای کمینه کردن برانگیختگی ها، به صورت رابطه ای جبری از شدت نوفه است ولی نمای مربوط به آن با پیش بینی های انجام شده در تحقیقات قبلی متفاوت است. نتایج ما محدودیت های رویه های بی دررو مانند تبرید کوانتومی را اثبات می کند و جهان شمولی نرخ دگرگونی بهینه را نشان می دهد.‏

یکی از مهم ترین رهیافت ها در دسته بندی حالت های کوانتومی توپولوژیکی، یافتن کلاس های هم ارزی تحت تبدیلات یکانی موضعی است. این مسئله به خصوص برای کدهای کوانتومی توپولوژیکی با توجه به اهمیتشان در رایانش کوانتومی، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. به ویژه، نشان داده شده است که نوعی از تبدیلات یکانی موضعی وجود دارد که تحت اثر آنها، هر کد رنگ D بعدی می تواند به تعدادی نسخه از کدهای چنبرۀ D بعدی نگاشته شود. در این مقاله، ما به بررسی چنین تبدیلاتی برای کدهای توپولوژیکی دو بعدی می پردازیم و تبدیلات یکانی واهمتنندۀ گرین برگر – هورن – زایلینگر (GHZ) را بدین منظور معرفی می کنیم. نشان می دهیم که برای یک کد رنگ تعریف شده بر شبکۀ سه رنگ پذیر لانه زنبوری، با اعمال چنین تبدیلی به شکل موضعی روی کیوبیت های متناظر با یکی از رنگ ها، دو رنگ دیگر واهمتنیده شده و دو کد چنبره تولید می شود. علاوه بر این، ما تبدیلات بالا را برای کدهای رنگ، روی دیگر شبکه های سه رنگ پذیر تعمیم می دهیم، به طوری که با اعمال تبدیلات GHZ مذکور متناظر با یکی از رنگ ها، کد رنگ به دو نسخه از کد چنبره بر روی شبکه ها ی دوگان متناظر با دو رنگ دیگر تبدیل می شود. این نتیجه امکان مقایسه بین کدهای رنگ دو بعدی مختلف را بر اساس تفاوت بین دوگان های آنها فراهم می کند.