Dispersive Response of a Disordered Superconducting Quantum Metamaterial

We consider a disordered quantum metamaterial formed by an array of superconducting flux qubits coupled to microwave photons in a cavity. We map the system on the Tavis-Cummings model accounting for the disorder in frequencies of the qubits. The complex transmittance is calculated with the parameters taken from state-of-the-art experiments. We demonstrate that photon phase shift measurements allow to distinguish individual resonances in the metamaterial with up to 100 qubits, in spite of the decoherence spectral width being remarkably larger than the effective coupling constant. Our simulations are in agreement with the results of the recently reported experiment.Comment: 10 pages, 4 figure

Many-body synchronization of interacting qubits by engineered ac-driving

In this work we introduce the many-body synchronization of an interacting qubit ensemble which allows one to switch dynamically from many-body-localized (MBL) to an ergodic state. We show that applying of $\pi$-pulses with altering phases, one can effectively suppress the MBL phase and, hence, eliminate qubits disorder. The findings are based on the analysis of the Loschmidt echo dynamics which shows a transition from a power-law decay to more rapid one indicating the dynamical MBL-to-ergodic transition. The technique does not require to know the microscopic details of the disorder.Comment: 5 pages, 4 figure

ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНИВАНИЯ БАССЕЙНОВОЙ ТРАНСПИРАЦИИ НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЯ СТВОЛОВОГО СОКОДВИЖЕНИЯ: ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Study of seasonal dynamics and evapotranspiration volume of forested catchments (mainly forest stand transpiration) is the relevant objective for fundamental knowledge and practical applications. However, there are many difficulties: labor efforts of direct observations, many factors affecting against each other, observational data scaling and so on. As a result, evapotranspiration during hydrological modeling is determined by the leftover principle and simplified techniques, leading to wrong representation of water balance structure. The presented article deals with the first results of our research group focused on setting up field measurements of xylem sap flow using trunk sap flow measuring sensors as well as development of sap flow assessment methods for individual trees and whole catchment. The investigations were performed for mixed coniferous-broad leaved forests at the territory of the Central Sikhote-Alin’ within Verkhneussuriyskiy biogeocenotical station of FSC of the East Asia Terrestrial Biodiversity FEB RAS. This site is used for water balance measuring surveys from 2011. Sap flow was measured continuously during June-October of 2019 on one of the local dominant tree species. Apparently, such investigations are novel for the Russian Far East region. It is expected that direct sap flow measurements for individual trees refinement methods, data scaling and its integration to the hydrometeorological observations will help to make a comprehensive analysis of catchments water balance and to integrate measured data into hydrological models.Изучение сезонной динамики и объемов суммарного испарения лесных водосборов (главным образом транспирации древостоев) является актуальнейшей задачей как в фундаментальном, так и прикладном аспектах. Ее решение связано с рядом сложностей: трудоемкость прямого наблюдения, наличие большого количества влияющих друг на друга факторов, необходимость распространения данных точечных измерений на площадь и многие другие. Это приводит к тому, что при моделировании водного баланса речных бассейнов испарение определяется по упрощенным схемам, остаточному принципу, что ведет к неправильному отражению структуры водного баланса. Настоящая статья представляет первые результаты усилий инициативного коллектива исследователей, направленных на постановку экспериментальных измерений ксилемного потока с использованием современных датчиков стволового сокодвижения, а также развития методов оценки транспирации как отдельных деревьев, так и бассейновой транспирации на основе этих данных. Исследование проведено на территории смешанных хвойно-широколиственных лесов Центрального Сихотэ-Алиня в пределах экспериментального водосбора, входящего в состав Верхнеуссурийского биогеоценотического стационара ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН, на котором рабочей группой возобновлены воднобалансовые работы в 2011 г. и в настоящее время являются уже постоянными. Регистрация стволового сокодвижения выполнялась в период с июня по начало октября 2019 года на одном из доминантных видов местного растительного сообщества. В Дальневосточном регионе России работы такого плана, по-видимому, проведены впервые. Предполагается, что отработка методов оценки прямых измерений транспирации на уровне отдельных деревьев, попытка пространственной генерализации на территорию топологического масштаба и вовлечение полученной информации в комплекс гидрометеорологических наблюдений позволят выполнить исчерпывающий анализ водного баланса в пределах малого речного бассейна и интегрировать поток измеряемых данных по испарению в гидрологические модели. &nbsp