965 resultados para Résolution de superpositions


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We investigate the nonclassicality of a photon-subtracted Gaussian field, which was produced in a recent experiment, using negativity of the Wigner function and the nonexistence of well-behaved positive P function. We obtain the condition to see negativity of the Wigner function for the case including the mixed Gaussian incoming field, the threshold photodetection and the inefficient homodyne measurement. We show how similar the photon-subtracted state is to a superposition of coherent states.

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Recently, there have been several suggestions that weak Kerr nonlinearity can be used for generation of macroscopic superpositions and entanglement and for linear optics quantum computation. However, it is not immediately clear that this approach can overcome decoherence effects. Our numerical study shows that nonlinearity of weak strength could be useful for macroscopic entanglement generation and quantum gate operations in the presence of decoherence. We suggest specific values for real experiments based on our analysis. Our discussion shows that the generation of macroscopic entanglement using this approach is within the reach of current technology.

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We study Greenberger-Horne-Zeilinger-type (GHZ-type) and W-type three-mode entangled coherent states. Both types of entangled coherent states violate Mermin's version of the Bell inequality with threshold photon detection (i.e., without photon counting). Such an experiment can be performed using linear optics elements and threshold detectors with significant Bell violations for GHZ-type entangled coherent states. However, to demonstrate Bell-type inequality violations for W-type entangled coherent states, additional nonlinear interactions are needed. We also propose an optical scheme to generate W-type entangled coherent states in free-traveling optical fields. The required resources for the generation are a single-photon source, a coherent state source, beam splitters, phase shifters, photodetectors, and Kerr nonlinearities. Our scheme does not necessarily require strong Kerr nonlinear interactions; i.e., weak nonlinearities can be used for the generation of the W-type entangled coherent states. Furthermore, it is also robust against inefficiencies of the single-photon source and the photon detectors.

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Complex numbers appear in the Hilbert space formulation of quantum mechanics, but not in the formulation in phase space. Quantum symmetries are described by complex, unitary or antiunitary operators defining ray representations in Hilbert space, whereas in phase space they are described by real, true representations. Equivalence of the formulations requires that the former representations can be obtained from the latter and vice versa. Examples are given. Equivalence of the two formulations also requires that complex superpositions of state vectors can be described in the phase space formulation, and it is shown that this leads to a nonlinear superposition principle for orthogonal, pure-state Wigner functions. It is concluded that the use of complex numbers in quantum mechanics can be regarded as a computational device to simplify calculations, as in all other applications of mathematics to physical phenomena.

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We investigate an optical scheme to conditionally engineer quantum states using a beam splitter, homodyne detection, and a squeezed vacuum as an ancillar state. This scheme is efficient in producing non-Gaussian quantum states such as squeezed single photons and superpositions of coherent states (SCSs). We show that a SCS with well defined parity and high fidelity can be generated from a Fock state of n

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We show how to convert between partially coherent superpositions of a single photon with the vacuum by using linear optics and postselection based on homodyne measurements. We introduce a generalized quantum efficiency for such states and show that any conversion that decreases this quantity is possible. We also prove that our scheme is optimal by showing that no linear optical scheme with generalized conditional measurements, and with one single-rail qubit input, can improve the generalized efficiency. (c) 2006 Optical Society of America.

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We demonstrate that it is possible, in principle, to perform a Ramsey-type interference experiment to exhibit a coherent superposition of a single atom and a diatomic molecule. This gedanken experiment, based on the techniques of Aharonov and Susskind [Phys. Rev. 155, 1428 (1967)], explicitly violates the commonly accepted superselection rule that forbids coherent superpositions of eigenstates of differing atom number. A Bose-Einstein condensate plays the role of a reference frame that allows for coherent operations analogous to Ramsey pulses. We also investigate an analogous gedanken experiment to exhibit a coherent superposition of a single boson and a fermion, violating the commonly accepted superselection rule forbidding coherent superpositions of states of differing particle statistics. In this case, the reference frame is realized by a multimode state of many fermions. This latter case reproduces all of the relevant features of Ramsey interferometry, including Ramsey fringes over many repetitions of the experiment. However, the apparent inability of this proposed experiment to produce well-defined relative phases between two distinct systems each described by a coherent superposition of a boson and a fermion demonstrates that there are additional, outstanding requirements to fully lift the univalence superselection rule.

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Travail dirigé présenté à la Faculté des arts et des sciences en vue de l’obtention du grade de Maîtrise en criminologie, option criminalistique et information

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Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Le genre Angraecum est un groupe d’orchidées tropicales qui compte environ 221 espèces réparties en Afrique subsaharienne, dans l’ouest de l’Océan Indien, et au Sri Lanka. Plus de la moitié des espèces se trouvent à Madagascar, dont au moins 90% sont endémiques à l’île. L’étude systématique et taxonomique du genre Angraecum a toujours été problématique à cause de sa grande diversité morphologique. Pour faciliter la classification, des sections ont été établies dont la plus connue est celle de Garay (1973), qui regroupe les espèces sous 19 sections. Plusieurs analyses phylogénétiques avaient montré que le genre Angraecum et les sections de Garay ne sont pas monophylétiques. Cependant, aucune révision systématique n’a été apportée à cause du faible échantillonnage dans ces analyses. En incorporant un plus grand nombre d'espèces et en ajoutant d’autres caractères morphologiques dans l’analyse, nous avons apporté une plus grande résolution à la reconstruction phylogénétique du groupe. Cette résolution concerne surtout les nœuds plus profonds qui représentent les différents clades à l’intérieur d'Angraecum, qui correspondent à des sections naturelles. A partir de ces clades, nous avons redéfini 14 sections monophylétiques toute en reconnaissant cinq nouvelles. Grâce à cette nouvelle phylogénie d'Angraecum, nous avons pu étudier la diversification du genre et de la sous-tribu Angraecinae en utilisant des méthodes macroévolutives, notamment les roles joués par les traits floraux dans la spéciation, tout en l'interprétant grâce aux histoires géologique et paléoclimatique. Le modèle de diversification chez les Angraecinae semble avoir été celui communément rencontré dans les forêts tropicales humides, c’est-à-dire une diversification par accumulation graduelle d’espèces à travers le temps et non pas une radiation adaptative rapide, comme souvent observée chez des lignées animales malgaches. Plusieurs caractères morphologiques jouent un rôle important dans la diversification des espèces d'Angraecum. Le début de la diversification d'Angraecum à Madagascar coïncide avec le mouvement progressif de l’île vers le nord, l’établissement de la mousson dans la partie nord de l’île durant le Miocène, et l’expansion de la forêt tropicale malgache pendant cette période. Notre étude de l’histoire biogéographique des Angraecinae suggère une origine malgache de la sous-tribu et du genre Angraecum. On observe de la dispersion à longue distance à partir de Madagascar vers le reste du monde dans le genre Angraecum. La forêt tropicale humide du Nord Est de Madagascar est le point de départ de la diversification des espèces d'Angraecum. Le premier événement de dispersion a débuté à l’intérieur de l’île vers la fin du Miocène. Cet évènement est marqué par une migration du Nord Est vers le centre de Madagascar. Par ailleurs, la majorité des événements de dispersion à longue distance se sont produits durant le Pliocène-Pléistocène à partir soit du centre, soit du Nord Est de l'île. On assiste à des migrations indépendantes vers l’Afrique de l’est et les Comores d’une part, et vers les Mascareignes d’autre part. Un seul événement fondateur ayant conduit à l’apparition de la section Hadrangis est observé dans les Mascareignes. La saison cyclonique joue un rôle significatif dans la dispersion à longue distance des graines d’orchidées, comparée aux vents dominants qui soufflent dans la région ouest de l’Océan Indien, notamment l’alizé et la mousson. La similarité des niches écologiques a facilité l’expansion des espèces d'Angraecum dans les Comores et les Mascareignes.

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People go through their life making all kinds of decisions, and some of these decisions affect their demand for transportation, for example, their choices of where to live and where to work, how and when to travel and which route to take. Transport related choices are typically time dependent and characterized by large number of alternatives that can be spatially correlated. This thesis deals with models that can be used to analyze and predict discrete choices in large-scale networks. The proposed models and methods are highly relevant for, but not limited to, transport applications. We model decisions as sequences of choices within the dynamic discrete choice framework, also known as parametric Markov decision processes. Such models are known to be difficult to estimate and to apply to make predictions because dynamic programming problems need to be solved in order to compute choice probabilities. In this thesis we show that it is possible to explore the network structure and the flexibility of dynamic programming so that the dynamic discrete choice modeling approach is not only useful to model time dependent choices, but also makes it easier to model large-scale static choices. The thesis consists of seven articles containing a number of models and methods for estimating, applying and testing large-scale discrete choice models. In the following we group the contributions under three themes: route choice modeling, large-scale multivariate extreme value (MEV) model estimation and nonlinear optimization algorithms. Five articles are related to route choice modeling. We propose different dynamic discrete choice models that allow paths to be correlated based on the MEV and mixed logit models. The resulting route choice models become expensive to estimate and we deal with this challenge by proposing innovative methods that allow to reduce the estimation cost. For example, we propose a decomposition method that not only opens up for possibility of mixing, but also speeds up the estimation for simple logit models, which has implications also for traffic simulation. Moreover, we compare the utility maximization and regret minimization decision rules, and we propose a misspecification test for logit-based route choice models. The second theme is related to the estimation of static discrete choice models with large choice sets. We establish that a class of MEV models can be reformulated as dynamic discrete choice models on the networks of correlation structures. These dynamic models can then be estimated quickly using dynamic programming techniques and an efficient nonlinear optimization algorithm. Finally, the third theme focuses on structured quasi-Newton techniques for estimating discrete choice models by maximum likelihood. We examine and adapt switching methods that can be easily integrated into usual optimization algorithms (line search and trust region) to accelerate the estimation process. The proposed dynamic discrete choice models and estimation methods can be used in various discrete choice applications. In the area of big data analytics, models that can deal with large choice sets and sequential choices are important. Our research can therefore be of interest in various demand analysis applications (predictive analytics) or can be integrated with optimization models (prescriptive analytics). Furthermore, our studies indicate the potential of dynamic programming techniques in this context, even for static models, which opens up a variety of future research directions.

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Pouvoir déterminer la provenance des sons est fondamental pour bien interagir avec notre environnement. La localisation auditive est une faculté importante et complexe du système auditif humain. Le cerveau doit décoder le signal acoustique pour en extraire les indices qui lui permettent de localiser une source sonore. Ces indices de localisation auditive dépendent en partie de propriétés morphologiques et environnementales qui ne peuvent être anticipées par l'encodage génétique. Le traitement de ces indices doit donc être ajusté par l'expérience durant la période de développement. À l’âge adulte, la plasticité en localisation auditive existe encore. Cette plasticité a été étudiée au niveau comportemental, mais on ne connaît que très peu ses corrélats et mécanismes neuronaux. La présente recherche avait pour objectif d'examiner cette plasticité, ainsi que les mécanismes d'encodage des indices de localisation auditive, tant sur le plan comportemental, qu'à travers les corrélats neuronaux du comportement observé. Dans les deux premières études, nous avons imposé un décalage perceptif de l’espace auditif horizontal à l’aide de bouchons d’oreille numériques. Nous avons montré que de jeunes adultes peuvent rapidement s’adapter à un décalage perceptif important. Au moyen de l’IRM fonctionnelle haute résolution, nous avons observé des changements de l’activité corticale auditive accompagnant cette adaptation, en termes de latéralisation hémisphérique. Nous avons également pu confirmer l’hypothèse de codage par hémichamp comme représentation de l'espace auditif horizontal. Dans une troisième étude, nous avons modifié l’indice auditif le plus important pour la perception de l’espace vertical à l’aide de moulages en silicone. Nous avons montré que l’adaptation à cette modification n’était suivie d’aucun effet consécutif au retrait des moulages, même lors de la toute première présentation d’un stimulus sonore. Ce résultat concorde avec l’hypothèse d’un mécanisme dit de many-to-one mapping, à travers lequel plusieurs profils spectraux peuvent être associés à une même position spatiale. Dans une quatrième étude, au moyen de l’IRM fonctionnelle et en tirant profit de l’adaptation aux moulages de silicone, nous avons révélé l’encodage de l’élévation sonore dans le cortex auditif humain.

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De nombreux problèmes liés aux domaines du transport, des télécommunications et de la logistique peuvent être modélisés comme des problèmes de conception de réseaux. Le problème classique consiste à transporter un flot (données, personnes, produits, etc.) sur un réseau sous un certain nombre de contraintes dans le but de satisfaire la demande, tout en minimisant les coûts. Dans ce mémoire, on se propose d'étudier le problème de conception de réseaux avec coûts fixes, capacités et un seul produit, qu'on transforme en un problème équivalent à plusieurs produits de façon à améliorer la valeur de la borne inférieure provenant de la relaxation continue du modèle. La méthode que nous présentons pour la résolution de ce problème est une méthode exacte de branch-and-price-and-cut avec une condition d'arrêt, dans laquelle nous exploitons à la fois la méthode de génération de colonnes, la méthode de génération de coupes et l'algorithme de branch-and-bound. Ces méthodes figurent parmi les techniques les plus utilisées en programmation linéaire en nombres entiers. Nous testons notre méthode sur deux groupes d'instances de tailles différentes (gran-des et très grandes), et nous la comparons avec les résultats donnés par CPLEX, un des meilleurs logiciels permettant de résoudre des problèmes d'optimisation mathématique, ainsi qu’avec une méthode de branch-and-cut. Il s'est avéré que notre méthode est prometteuse et peut donner de bons résultats, en particulier pour les instances de très grandes tailles.

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Travail dirigé présenté à la Faculté des arts et des sciences en vue de l’obtention du grade de Maîtrise en criminologie, option criminalistique et information