論文の概要: An Exact Method using Quantum Theory to Calculate the Noise Figure in a
Low Noise Amplifier
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.05037v1
- Date: Wed, 11 Aug 2021 05:21:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 19:26:38.204601
- Title: An Exact Method using Quantum Theory to Calculate the Noise Figure in a
Low Noise Amplifier
- Title（参考訳）: 低雑音増幅器における量子理論を用いたノイズフィギュアの高精度計算法
- Authors: Ahmad Salmanogli
- Abstract要約: 低雑音増幅器は、ノイズフィギュアの挙動を研究するために量子力学的に解析される。
関連するラグランジアンは、まず回路のために導出され、次にルジャンドル変換と古典的および量子的ハミルトニアンを導出する正準量子化法を用いて導出される。
検討された回路は、量子理論を用いて導出した結果を実証するために設計され、古典的にシミュレートされている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this article, a low noise amplifier is quantum mechanically analyzed to
study the behavior of the noise figure. The analysis view is changed from the
classic to quantum, because using quantum theory produces some degrees of
freedom, which may be ignored when a circuit is analyzed using a classical
theory. For this reason, the associated Lagrangian is initially derived for the
circuit and then using Legendre transformation and canonical quantization
procedure the classical and quantum Hamiltonian are derived, respectively.
Consequently, the dynamic equation of motion of the circuit is introduced by
which all of the circuit measurable observations such as voltage and current
fluctuations are calculated. As an interesting point of this study, the low
noise amplifier is deliberately supposed as two oscillators connecting to each
other sharing the mutual specifications and accordingly the voltage and current
are expressed in terms of the oscillators photon number. As a result, one can
analyze the critical quantity such as the noise figure in terms of the
oscillators photon number and also the photons coupling between oscillators.
The latter mentioning term is considered as a factor to engineering the
amplifier critical quantities. Additionally, the considered circuit is designed
and classically simulated to testify the derived results using the quantum
theory.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,低雑音増幅器を量子力学的に解析し,ノイズフィギュアの挙動について検討する。
量子論は、回路が古典理論を用いて解析されるときに無視されるような、ある程度の自由度を生み出すため、解析の視点は古典から量子へと変化する。
このため、関連するラグランジアンはまず回路に対して導出され、次にそれぞれ古典的および量子的ハミルトニアンを導出するルジャンドル変換と正準量子化法を用いる。
これにより、電圧や電流変動などの回路測定可能な観測を全て算出した回路の動特性方程式が導入された。
本研究の興味深い点は、低雑音増幅器を相互仕様を共有する2つの発振器として意図的に想定し、それに従って電圧と電流を発振器光子数で表すことである。
その結果、発振器光子数や発振器間を結合する光子数の観点から、ノイズフィギュアなどの臨界量を分析することができる。
後者の言及項は、増幅器臨界量の工学的要因と考えられている。
さらに、考慮された回路は量子理論を用いて導出結果を検証するために設計され、古典的にシミュレーションされる。
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