پس از ناکامی فیزیک کلاسیک در پاسخ به پرسش های بنیادین مطرح شده در اواخر قرن نوزده میلادی، علم فیزیک پا به عرصه جدیدی گذاشت و دنیای خود را به دو حوزه ی فیزیک کلاسیک و فیزیک کوانتومی تقسیم کرد. با ظهور مکانیک کوانتومی و پدیده ها و خواصّ مرتبط با آن، به تدریج، مرز موافقان و مخالفان این نظریّه آشکار شد؛ تا جایی که آلبرت انیشتین و تعدادی فیزیکدان دیگر، یکی از بحث برانگیزترین خواصّ مکانیک کوانتومی را دستمایه ی به چالش کشیدن این نظریّه قرار دادند. این خاصّیت که اکنون "درهمتنیدگی کوانتومی" نامیده می شود، توانست به کمک "آزمایش های بل" و تحت عنوان "غیر موضعیّت" تایید شود و پس از آن به یکی از پرکاربردترین خواص مکانیک کوانتومی در "نظریّه ی اطّلاعات کوانتومی" و پدیده های برآمده از مکانیک کوانتومی تبدیل شد. یکی از این پدیده ها "ارتباط از راه دور کوانتومی" است که در آن از دو کانال ارتباطی بهره گرفته می شود: یک کانال کوانتومی که بر پایه ی درهمتنیدگی کوانتومی است، و یک کانال ارتباطی کلاسیک که بر پایه ی راه های ارتباطی شناخته شده ی دنیای کلاسیک است. در این پایان نامه، پس از معرفی برخی از پیش نیازهای لازم برای فهم "ارتباط از راه دور کوانتومی" و پس از ارائه ی برخی از پروتکل های "ارتباط از راه دور کوانتومی" (از جمله مدل استاندارد)، به بررسی نقش کانال کلاسیکی خواهیم پرداخت، و در نهایت، مدل "ارتباط از راه دور کوانتومی بدون کانال کلاسیکی" ای را معرفی خواهیم کرد که با نیّت اجرایی و عملی کردن یک پایان نامه ی به تازگی دفاع شده، موفق به ارائه ی آن شدیم.

امروزه نظریه میدانهای کوانتومی استاندارد به خوبی شناخته شده و تصحیحات تابشی و بازبهنجارش درآن موضوعاتی پذیرفته شده و مهم اند. جرم فیزیکی الکترون و بار آن از این تصحیحات متأثراند.مطالعات انجام شده در زمینه ی نظریه میدان های کوانتومی در دمای محدود نشان می دهد که بازبهنجارش های انجام شده در الکترودینامیک کوانتومی (qed)از دما متأثر شده، انتشارگرها نیاز به اصلاح دارند. در این پایان نامه ، در مقیاس qed به مطالعه و بررسی روابط به دست آمده برای تصحیحات تابشی و تصحیح انتشارگرها در دمای محدود می پردازیم و به طور خاص در حد دماهای پایین (در مقایسه با جرم الکترون)تصحیحات تابشی تا مرتبه دو حلقه، تا مرتبه دوم ثابت ساختار ریز،بر روی تانسور قطبش خلأ را محاسبه می کنیم و در نتیجه عبارتی برای تصحیح سرعت نور ناشی از اثرات دما را بدست می آوریم. خواهیم دید که "دمای محدود " (حمام گرمایی) مانند محیطی پاشنده بر سرعت نور تأثیر گذاشته و موجب کاهش آن می شود.

اثر کازیمیر یکی از جلوه های فیزیکی خلأ کوانتومی است و از آن به عنوان پاسخ خلأ به دنیای واقعی می توان نام برد. این اثر مستقیما به آرایش هندسی مرزها وابسته است. روش های ریاضی مختلفی برای محاسبه نیروی کازیمیر وجود دارد که در این پایان نامه روش تابع گرین مورد توجه است که در آن با مقدار چشمداشتی عملگر تانسور انرژی- تکانه برای حالت خلأ سر و کار داریم. در فصل سوم این پایان نامه نشان داده می شود که مناسب ترین تانسور انرژی- تکانه میدان الکترومغناطیسی برای کوانتش، تانسور شناخته شده متقارن است. بازبهنجارش فیزیکی مورد نظر ما، فرکانس قطع پلاسما برای فلزات واقعی است. پشتوانه مباحث و محاسباتی که در اینجا ارائه می شود بر اساس این نکته بنیادی که منشأ اثر کازیمیر به ذرات (فوتون های) مجازی بر می گردد. تا کنون، اثر کازیمیر برای هندسه های مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته و نیروی مربوطه نیز محاسبه شده است. در میان این هندسه ها، به دلایل نظری و تجربی (به خصوص در دنیای نانو)، هندسه کاواک استوانه ای دارای اهمیت است. اگرچه محاسبه ی نیروی کازیمیر برای دیواره ای درون کاواک استوانه ای مورد بررسی قرار گرفته، اما هیچ محاسبه ای برای نیروی وارد بر سطوح یک کاواک منفرد انجام نشده است. در فصل چهارم به حل این مسئله پرداخته و رابطه مربوط به نیروی وارد بر سطح جانبی (و سطح قاعده) بدست آورده می شود؛ این نیرو از نوع دافعه است. مقدار عددی نیرو برای رساناهای واقعی در ابعاد دنیای ریز نیز بدست آمده است.

ریسمان های کیهانی اشیایی یک بعدی، ماکروسکوپی و طویل با ضخامت میکروسکوپی هستند که ممکن است در گذار فاز کیهان اولیه به وجود آمده باشند. طبق سناریوهای ممکن شبکه ای از ریسمان های درهم تنیده در کیهان اولیه شکل گرفته اند و متعاقباً همراه با رشد و گسترش عالم، آن ها نیز تا به امروز رشد یافته اند. ایده ی ریسمان های کیهانی در خلال دهه های هشتاد و نود قرن بیستم میلادی بسیار مورد توجه بود؛ افت و خیزهای چگالی که ممکن بود به وسیله ی ریسمان های کیهانی با انرژی هایی در مقیاس نظریه های وحدت بزرگ به وجود آمده باشند، می توانستند نقش بذر را برای تشکیل خوشه ها و کهکشان ها بازی کنند. با اندازه گیری های دقیق تر تابش ریزموج زمینه ی کیهانی(cmb) مشخص شد که ریسمان های کیهانی و دیگر عیوب توپولوژیکی نمی توانند گزینه ی مناسبی برای ایجاد افت و خیزهای اولیه باشند. البته این احتمال باقی ماند که آن ها اندکی مشارکت (کمتر از ده درصد) در تشکیل افت و خیزهای اولیه داشته باشند. از آنجائیکه ریسمان های کیهانی توسط نظریه ی میدان و اخیراً نظریه ی ریسمان پیش بینی می شوند، لذا مرزهای مشاهداتی آن ها می تواند اطلاعات مفید و یا حتی قیود جدی بر روی این دو نظریه بگذارد. روش های مختلفی برای آشکارسازی ریسمان های کیهانی وجود دارد؛ آن ها می توانند به عنوان عدسی گرانشی عمل کنند و یا از طریق اثری موسوم به اثر کایزر- استیبنز باعث ایجاد ناهمسانگردی در طیف توان cmb گردند. ریسمان های کیهانی می توانند منشأ تابش امواج گرانشی نیز باشند. در این پایان نامه ابتدا مدل استاندارد کیهان شناسی را مرور کرده، سپس نحوه ی تشکیل و تحول ریسمان های کیهانی و اثرات مشاهده پذیر آن ها را مورد مطالعه و بررسی قرار داده ایم. با توجه به این که کشف انبساط عالم با شتاب تند شونده یکی از مهم ترین دستاوردهای دو دهه ی اخیر کیهان شناسی است و یکی از روش های توضیح این پدیده افزودن یک ثابت کیهان شناسی مثبت به معادلات اینشتین است، لذا تأثیرات ثابت کیهان شناسی را بر دو پدیده ی عدسی گرانشی ناشی از ریسمان های کیهانی و اثر کایزر- استیبنز محاسبه کرده ایم.

در این پایان نامه ابتدا مروری مختصر بر مدل استاندارد کیهانشناسی داریم. پس از آن اثر کازیمیر را به عنوان تجلی خواص غیربدیهی حالت خلأ در نظریه میدانهای کوانتومی معرفی میکنیم. مسئله انبساط تندشونده عالم یکی از مسائل مهم کیهانشناسی استاندارد است که مدلهای مختلفی برای توضیح آن مطرح شده است. در این میان اخیرا این موضوع که اثر کازیمیر در کیهانشناسی کاندیدایی در توجیه انرژی تاریک باشد مدنظر قرار گرفته است. از این رو در ادامه به بررسی مقالاتی که مشارکت انرژی کازیمیر در انرژی تاریک کیهانی را در نظر گرفته اند پرداخته و بعضی موارد خاص که صریحا ادعای حل مسئله را داشته اند مورد نقد و بررسی قرار میدهیم. در پایان با استفاده از ایده شکلگیری حبابهای خلأ در خلال فرایند گذار فاز در عالم اولیه و مشارکت انرژی دافعه کازیمیر در رشد تورمی آنها مقدار مشارکت تأیید این مطلب در محاسبه عددی مقدار ثابت کیهانشناسی را بدست خواهیم آورد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

سیستم های اطلاعات کوانتومی از جمله مباحث علمی جدید است که از چند دهه پیش مورد توجه فیزیکدانان و محققان علوم کامپیوتر قرار گرفته است.هدف آن ارائه روش هایی برای همانندسازی هر آنچه در سیستم های اطلاعات کوانتومی داریم به دنیای کوانتومی می باشد. ارتباط از راه دور کوانتومی پدیده ای جالب از سیستم های اطلاعات کوانتومی است که طبق آن حالت کوانتومی یک ذره )مانند حالت قطبش فوتون یا حالت اسپین الکترون) به مکانی دیگر منتقل می شود. اولین پروتکل (استاندارد) آن به وسیله یک گروه تحقیقاتی در سال 1993 طرح ریزی شد که در آن از خاصیت کوانتومی حالت های درهمتنیده و دو کانال ارتباطی کلاسیکی و کوانتومی استفاده شده است. حدود چهار سال بعد، این طرح به تأیید تجربی رسید. از پروتکل های مشابه آن می توان به تهیه حالت از راه دور و معاوضه درهمتنیدکی نام برد. با توجه به این که پدیده ارتباط از راه دور کوانتومی به طور بنیادی مرتبط با درهمتنیدگی کوانتومی، قضیه هیچ-کپی، و اندازه گیری حالت های کوانتومی است این موضوع به شکل خاصی مورد توجه فیزیکدانان و هم چنین از آن جایی که از این پروتکل برای کاربردهایی در طراحی کامپیوترهای کوانتومی و ارتباطات کوانتومی استفاده می شود، این پدیده مورد علاقه متخصصان علوم کامپیوتر قرار گرفته است. هدف از این پایان نامه، مطالعه و بررسی پروتکل استاندارد و موارد مشابه می باشد. در این پژوهش، پس از آشنایی با مباحث بنیادی و پیش نیاز های لازم در حوزه سیستم های اطلاعات، به نقد و بررسی پروتکل استاندارد پدیده ارتباط از راه دور کوانتومی پرداخته نهایتاً طرح جدیدی از آن بدون نیاز به کانال کلاسیکی (ارتباط از راه دور غیر موضعی) ارائه می دهیم. علاوه بر اهمیت تکنیکی که ارتباط از راه دور کوانتومی غیرموضعی می تواند داشته باشد، این طرح یک قدم به جلو در راستای تحقق واژه ارتباط از راه دور به معنی خارق العاده و متافیزیکی آن نیز می باشد.