انتقل إلى المحتوى

A118 · النظرية الكمومية والسجلات

احتمالات البوادئ ومعلومات الساعة

لساعة المسار المستقلة احتمالات بوادئ ثنائية الحدين دقيقة ومعلومات فيشر محلية قابلة للحساب. وتختلف مهام تقدير التقدم وشهادة الاكتمال ودقة الملف النهائي في مواردها.

4 دقائق تقريبًا للقراءةاقرأ المقال المقابل بالإنجليزية EN

01يحمل التقدم الجزئي معلومات قابلة للقياس

السجل المكتمل النهائي ليس الكمية الوحيدة القابلة للرصد في مولد مستقل. فقد تكشف ساعة المسار مقدار تقدم البرنامج، ويُستخدم توزيعها لتقدير معلمة التطور داخل فرع معاير. وتحسب المسودة احتمالات البوادئ ومعلومات فيشر للساعة بدقة.

يوضح هذا لنموذج الجوهر الفرد ونظرية ازدواجية الزمن دورين زمنيين دون إدخال محورين مستقلين. فالتقدم الداخلي حالة للجهاز التوليدي، والوصول الخارجي قياس محدد لمرحلته أو علامته أو ملفه المكتمل. وتحفظ القياسات المختلفة معلومات مختلفة.

02قانون المراحل ثنائي الحدين

في ساعة المسار المصممة تأخذ J القيم من صفر إلى L بمعلمة ثنائية الحدين p_s=sin²(ωs/2). متوسط المرحلة Lp_s وتباينها Lp_s(1−p_s). وينتقل التوزيع من المرحلة صفر إلى L على 0≤s≤π/ω.

تُشهَد البادئة المكتملة عند المرحلة k باحتمال S_k(s)=Pr(J≥k)، وهو ذيل علوي ثنائي الحدين. ويتزايد على الفرع الأمامي المُحضَّر، لكنه ليس توزيع احتمال زمن عبور أول كلاسيكي غير مقيس. فالحالة الأساسية تبقى عمومًا متماسكة عبر المراحل.

J∼Binomial(L,p_s); p_s=sin²(ωs/2)
S_k(s)=Σj=kᴸ binom(L,j)p_s^j(1−p_s)^(L−j)
يمر مسار أفقي بأربعة مواضع وسيطة. وعند موضع الاكتمال يخزّن فرع نتيجة في الذاكرة ويفعّل فرع آخر علامة الاكتمال.
الشكل 1. سجل وعلامة اكتماله. يمكن لديناميكا مستقلة للمسار، محددة سلفًا، أن تضع نتيجة محفوظة وعلامة في الحالة نفسها. وتفحص قراءة لاحقة العلامة والنتيجة؛ أما إسناد علامة يدويًا فليس بناءً ديناميكيًا. عرض بالحجم الكامل ↗ الرسم بالعربيةالرسم بالإنجليزيةعرض النسختين والمقالات المرتبطة

03أبجدية الرصد الكاملة

مع علامتي بادئة عند العتبتين k₁<k₂، تكون قطاعات السجل الممكنة: الغياب، والأولى فقط، وكلتاهما. واحتمالاتها 1−S_k₁, S_k₁−S_k₂, S_k₂. ومجموعها واحد وتُبقي النتائج غير المكتملة ظاهرة.

قد يخفي الاشتراط بالقطاع النهائي المكتمل وحده نسبة كبيرة غير منجزة. وينبغي للتجربة المفيدة مقارنة توزيع القطاعات كله قبل تحليل محتوى الملفات الناجحة. ففي البناء المثالي تعتمد احتمالات القطاعات على ديناميكا الساعة، واحتمالات البيانات المكتملة على العمل المرمز.

04اشتقاق معلومات فيشر

للتوزيع ثنائي الحدين ذي المعلمة p، تكون معلومات فيشر فيها L/[p(1−p)]. وهنا dp_s/ds=(ω/2)sin(ωs) وp_s(1−p_s)=sin²(ωs)/4. وتنتج قاعدة السلسلة I_s=Lω² للنقاط الداخلية من الفرع الأمامي.

لعدد ν من مرات التشغيل المحضرة المستقلة، يحقق المقدّر غير المتحيز محليًا Var(ŝ)≥1/(νLω²). وللصيغة تفسير موارد واضح: تحسن سعة ساعة أكبر وتكرارات أكثر الدقة المحلية. وليست اشتقاقًا لمقياس فعل مطلق أو حد كمومي عام لكل الساعات.

I_s=L(dp_s/ds)²/[p_s(1−p_s)]=Lω²
Var(ŝ)≥1/(νLω²)
يحمل مسار دائري أسهمًا في الاتجاهين. وإلى جانبه يوسع سلم مجموعة السجلات المتاحة عند كل اكتمال.
الشكل 2. اختلاف التكرار عن سهم السجلات. تقبل الدورة القابلة للعكس كلا الاتجاهين. أما سهم السجلات فيتطلب علاقة مرتبة للإتاحة، مثل احتواء السجلات المحفوظة. ولا يختار التكرار وحده مستقبلًا. عرض بالحجم الكامل ↗ الرسم بالعربيةالرسم بالإنجليزيةعرض النسختين والمقالات المرتبطة

05أهمية المعايرة والتكرار

قراءة طبيعية تُسنَد إلى المرحلة j هي T(j)=(2/ω)arcsin√(j/L). وهي تعكس علاقة معلمة المتوسط على الفرع الأمامي المعلن. ويجب معايرة التردد ω باستقلال، والقراءة ضوضائية؛ فلا تساوي نتيجة مرحلة واحدة s بدقة.

خارج الفرع ينشئ التكرار التباسًا لأن p_s نفسها تظهر عند قيم متعددة للمعلمة. ولا تزيل نتيجة معلومات فيشر المحلية ذلك الالتباس الكلي. كما تحتاج المعلمة الإحصائية عند الطرفين إلى عناية، ولذلك يُذكر الحد المحلي للأزمنة الداخلية.

06مثال محدود

عند L=16، تكون معلومات فيشر المحلية 16ω². ومع ν تشغيلات مستقلة، يكون الحد السفلي للانحراف المعياري 1/(4ω√ν). وتكون البادئة عند k=8 نحو منتصف انتقالها قرب p_s=1/2، بينما لا يتجاوز احتمال المرحلة النهائية عندئذ (1/2)^16.

لذلك قد تقدم الساعة معلومات مهمة عن التقدم رغم ضعف احتمال اكتمال البرنامج كله. فتقدير التقدم وشهادة الاكتمال ودقة البيانات النهائية مهام مختلفة، ولا ينبغي دمج مواردها في عدد واحد يسمى عدد النبضات.

07الصلة بالزمنين الداخلي والخارجي

يعامل التفسير الموجه بالسجلات البادئة المكتملة المرصودة دليلًا على تحقق التركيب المرتب المطلوب. ولا يقرر أن وسوم المراحل أزمنة فيزيائية مستقلة. وقد تنظم المستويات الوظيفية الستة المتداخلة البرنامج، لكنها تختلف عن عدد بواباته K وطول ساعته L.

بل قد يتخلى ملف نهائي مكتمل عن معلومات المرحلة التي جعلت الساعة مفيدة. ويظهر بذلك داخل النموذج نفسه اختلاف السجل المقروء عن الحالة التنبؤية أو الزمنية. ويمكن لنموذج الجوهر الفرد ونظرية ازدواجية الزمن استخدام الحساب مرجعًا إجرائيًا مع إظهار حدود المعايرة والتكرار والموارد.

احتفظ بالصلة

أفكار أساسية

  • احتمالات اكتمال البوادئ ذيول ثنائية الحدين، لا قوانين عبور أول كلاسيكية.
  • لقياس المرحلة المعاير معلومات فيشر محلية Lω².
  • التقدم والاكتمال ومعلومات السجل النهائي كميات مرصودة مختلفة.

نطاق الحجة. إحصاءات دقيقة لساعة مصممة؛ وحد الدقة محلي ومعاير ومعتمد على النموذج.

المصادر والقراءة

تستند هذه النسخة العربية إلى المقال الإنجليزي المقابل. تُحفظ هوية الأعمال والمراجع ودرجة الاستدلال الواردة في المصدر.

  1. SMM_DTT_Autonomous_Records_Free_Field_Limits_v10(6).pdfمسودة عمل، ص. 8–10، 13–15