Bloch oscillations in one-dimensional spinor gas

A force applied to a spin-flipped particle in a one-dimensional spinor gas may lead to Bloch oscillations of particle's position and velocity. The existence of Bloch oscillations crucially depends on the viscous friction force exerted by the rest of the gas on the spin excitation. We evaluate the friction in terms of the quantum fluid parameters. In particular, we show that the friction is absent for integrable cases, such as SU(2) symmetric gas of bosons or fermions. For small deviations from the exact integrability the friction is very weak, opening the possibility to observe Bloch oscillations.Comment: 4 pages, 2 figure

Electric field induced strong localization of electrons on solid hydrogen surface: possible applications to quantum computing

Two-dimensional electron system on the liquid helium surface is one of the leading candidates for constructing large analog quantum computers (P.M. Platzman and M.I. Dykman, Science 284, 1967 (1999)). Similar electron systems on the surfaces of solid hydrogen or solid neon may have some important advantages with respect to electrons on liquid helium in quantum computing applications, such as larger state separation $\Delta E$, absence of propagating capillary waves (or ripplons), smaller vapor pressure, etc. As a result, it may operate at higher temperatures. Surface roughness is the main hurdle to overcome in building a realistic quantum computer using these states. Electric field induced strong localization of surface electrons is shown to be a convenient tool to characterize surface roughness.Comment: 4 pages, 3 figure

Сети активных ресурсов

In this work nets of active resources (AR-nets) are presented. This is a generalization of Petri nets (ordinary and Super-dual) with a single type of nodes and two types of arcs (consuming and producing). Each node may contain a number of tokens (resources), that can be consumed or produced by "firings" of other tokens (location of consumed/produced resources is defined by corresponding arcs). So, in this model the same token may be considered as a passive resource (produced or consumed by agents) and an active agent (producing or consuming resources) at the same time. The expressive power of AR-nets and two modified models is studied. It is shown, that AR-nets and AR-nets with simple firing are equivalent to ordinary Petri nets. AR-nets with simultaneous firing are strictly more expressive.Вводится формализм моделей распределенных систем, названный сетями активных ресурсов. Формализм построен как обобщение сетей Петри, в котором убрано разделение компонентов системы на активные и пассивные (переходы и позиции). Каждый ресурс (маркер узла сети) может выступать и в качестве пассивного ресурса, потребляемого или производимого другими агентами, и в качестве активного агента, потребляющего и производящего другие ресурсы

Наследcтвенные свойства модульных сетей

Hereditary graph properties are those that can be inherited from the graph to all its subgraphs (such as planarity). Modular nets of active resources is a (Petri nets)- powerful formalism with simple modular syntax. Boundedness and liveness are fundamental semantic properties for Petri net models. It is shown that boundedness and liveness, being not hereditary in general, are downward-hereditary (net-to-subnet) and upward-hereditary (subnet-to-net) for the particular types of AR-subnets. It is also shown that boundedness is downward-hereditary and unboundedness is upward-hereditary for arbitrary subnets after a specific module interface transformation (so-called R-normalization).Свойство графа называется наследственным, если каждый подграф также обладает этим свойством (например, планарность). Модульные сети активных ресурсов — формализм, эквивалентный по выразительной мощности сетям Петри, но при этом обладающий простым модульным синтаксисом. Ограниченность и живость — фундаментальные семантические свойства моделей, основанных на сетях Петри. Показано, что ограниченность и живость, не являясь наследственными свойствами в общем случае, становятся наследственными вниз (от сети к подсети) и наследственными вверх (от подсети к сети) для специальных типов АР-модулей. Также показано, что ограниченность наследуется вниз, а неограниченность наследуется вверх для произвольных модулей в сетях, подвергнутых достаточно простому и не нарушающему их поведение преобразованию интерфейсов модулей — процедуре Р-нормализации

Об эффективном моделировании неограниченного ресурса при помощи односчетчиковых контуров

A class of infinite-state automata with a simple periodic behaviour and a convenient graphical representation is studied. A positive one-counter circuit is defined as a strongly connected one-counter net (one-counter nondeterministic finite automata without zero-testing) with at least one positive cycle. It is shown that in a positive circuit an infinite part of a reachability set is an arithmetic progression; numerical properties of this progression are estimated. A specific graphical representation of circuits is presented. General one-counter nets are equivalent to Petri Nets with at most one unbounded place and to pushdown automata with a single-symbol stack alphabet. It is shown that an arbitrary one-counter net can be represented by a finite tree of circuits. A one-counter net is called sound, if a counter is used only for “infinite-state” (periodic) behaviour. It is shown that for an arbitrary one-counter net an equivalent sound net can be effectively constructed from the corresponding tree of circuits.Вводится и исследуется специфический формализм счетчиковых автоматов с одним неограниченным счетчиком без проверки на ноль, обладающий достаточно простым почти периодическим поведением и удобным графическим представлением.Положительным односчетчиковым контуром называется сильно связная односчетчиковая сеть (недетерминированный конечный автомат с одним счетчиком без проверки на ноль), содержащая по крайней мере один цикл, увеличивающий значение счетчика. Показано, что в положительном контуре бесконечная часть множества достижимости описывается арифметической прогрессией; получены оценки параметров этой прогрессии через структурные свойства диаграммы переходов. Представлен компактный и наглядный способ графического представления контура.В общем случае односчетчиковые сети обладают такой же выразительной мощностью, как сети Петри с одной неограниченной позицией и магазинные автоматы с односимвольным стековым алфавитом. Показано, что произвольная односчетчиковая сеть может быть представлена в виде конечного дерева односчетчиковых контуров.Вводится понятие правильно сформированной односчетчиковой сети. Односчетчиковая сеть называется правильно сформированной, если счетчик используется только при порождении бесконечных периодических подмножеств множества достижимых состояний. Показано, что для любой односчетчиковой сети существует эквивалентная (в смысле совпадения множеств достижимости) правильно сформированная сеть, которая может быть эффективно построена из соответствующего дерева контуров

Построение приближений бисимуляции в односчетчиковых сетях

One-counter nets are finite-state machines operating on a variable (counter) which ranges over the natural numbers. Every transition can increase or decrease the value of the counter (the decrease is possible only if the result is non-negative, hence zero-testing is not allowed). The class of one-counter nets is equivalent to the class of Petri nets with one unbounded place, and to the class of pushdown automata where the stack alphabet contains one symbol. We present a specific method of approximation of the largest bisimulation of a one-counter net, based on the single-periodic arithmetics and a notion of stratified bisimulation.Односчетчиковые сети представляют собой конечные автоматы с дополнительным целочисленным неотрицательным счетчиком. Переход управляющего автомата увеличивает или уменьшает значение счетчика, при этом уменьшение возможно только в том случае, когда результат будет неотрицательным; проверка на ноль отсутствует. Односчетчиковые сети эквивалентны по выразительной мощности сетям Петри с не более чем одной неограниченной позицией, а также магазинным автоматам с односимвольным стековым алфавитом. В работе представлен метод приближения наибольшей бисимуляции в односчетчиковой сети, основанный на использовании однопериодической символьной арифметики и понятия расслоенной бисимуляции

Optical excitations in a non-ideal Bose gas

Optical excitations in a Bose gas are demonstrated to be very sensitive to many-body effects. At low temperature the momentum relaxation is provided by momentum exchange collisions, rather than by elastic collisions. A collective excitation mode forms, which in a Boltzmann gas is manifest in a collision shift and dramatic narrowing of spectral lines. In the BEC state, each spectral line splits into two components. The doubling of the optical excitations results from the physics analogous to that of the second sound. We present a theory of the line doubling, and calculate the oscillator strengths and linewidth.Comment: 5 pages, 3 eps figure

О разрешимости бездефектности для сетей потоков работ с неограниченным ресурсом

In this work, we consider the modeling of workflow systems with Petri nets. A resource workflow net (RWF-net) is a workflow net supplied with an additional set of initially marked resource places. Resources can be consumed and/or produced by transitions. We constrain neither the intermediate nor final resource markings, hence a net can have an infinite number of different reachable states. An initially marked RWF-net is called sound if it properly terminates its work and, moreover, an increase of the initial resource does not violate its proper termination. An unmarked RWF-net is sound if it is sound for some initial resource. In this paper, we prove the decidability of both marked and unmarked soundness for a restricted class of RWF-nets with a single unbounded resource place (1-dim RWF-nets). We present an algorithm for computing the minimal sound resource for a given sound 1-dim RWF-net.Рассматривается моделирование схем потоков работ (workflow) при помощи сетей Петри. Определяется класс сетей потоков работ с ресурсами (RWF- сетей) — обычных workflow-сетей, в которых дополнительно добавлено множество ресурсных позиций, содержащих какую-то начальную разметку (начальный ресурс). Ресурсы могут уничтожаться и производиться при срабатываниях переходов. Мы не накладываем ограничений ни на промежуточные, ни на финальные ресурсные разметки, поэтому сеть может порождать бесконечное множество различных достижимых состояний. RWF-сеть с данной начальной ресурсной разметкой называется бездефектной, если, во-первых, она всегда корректно завершает свою работу, и, во- вторых, любое увеличение начального ресурса не нарушает свойства корректного завершения. Неразмеченная RWF-сеть бездефектна, если она бездефектна при некоторой начальной ресурсной разметке. В данной работе доказана разрешимость обоих вариантов бездефектности для важного подкласса RWF- сетей — сетей с одномерным ресурсом (одной ресурсной позицией). Также представлен алгоритм вычисления наименьшего бездефектного ресурса

Управляемые тупики в параллельных ресурсно-ограниченных потоках работ

We study the verification of the soundness property for workflow nets extended with resources. A workflow is sound if it terminates properly (no deadlocks and livelocks are possible). A class of resource-constrained workflow nets (RCWF-nets) is considered, where resources can be used by a process instance, but cannot be created or spent. Two sound RCWF-nets using the same set of resources can be put in parallel. This parallel composition may in some cases produce additional deadlocks. A problem of deadlock avoidance in parallel workflows is studied, some methods of deadlock search and control are presented.Работа посвящена проблеме проверки правильной организованности (бездефектности) сетей потоков работ с ресурсами. Поток работ называется бездефектным, если он может быть корректно завершен от любого достижимого состояния. Рассматривается класс схем ресурсно-ограниченных потоков работ (RCWF-сетей), в которых экземпляры процесса могут использовать внешние ресурсы, но не могут за время своей жизни изменить их количество.Две бездефектные RCWF-сети, использующие один и тот же набор ресурсов, могут быть запущены параллельно. Подобная параллельная композиция в некоторых случаях может порождать дополнительные тупики, вызванные взаимными блокировками. Мы исследуем проблему обнаружения потенциальных блокировок и предлагаем способы организации такого управления сетью, которое позволило бы их избегать

Transverse spin dynamics in a spin-polarized Fermi liquid

The linear equations for transverse spin dynamics in weakly polarised degenerate Fermi liquid with arbitrary relationship between temperature and polarization are derived from Landau-Silin phenomenological kinetic equation with general form of two-particle collision integral. The temperature and polarization dependence of the spin current relaxation time is established. It is found in particular that at finite polarization transverse spin wave damping has a finite value at T=0. The analogy between temperature dependences of spin waves attenuation and ultrasound absorption in degenerate Fermi liquid at arbitrary temperature is presented. We also discuss spin-polarized Fermi liquid in the general context of the Fermi-liquid theory and compare it with "Fermi liquid" with spontaneous magnetization.Comment: 10 page