Geometrical description and Faddeev-Jackiw quantization of electrical networks
Notice bibliographique
Résumé
In lumped-element electrical circuit theory, the problem of solving Maxwell's equations in the presence of media is reduced to two sets of equations, the constitutive equations encapsulating local geometry and dynamics of a confined energy density, and the Kirchhoff equations enforcing conservation of charge and energy in a larger, topological, scale. We develop a new geometric and systematic description of the dynamics of general lumped-element electrical circuits as first order differential equations, derivable from a Lagrangian and a Rayleigh dissipation function. Through the Faddeev-Jackiw method we identify and classify the singularities that arise in the search for Hamiltonian descriptions of general networks. The core of our solution relies on the correct identification of the reduced manifold in which the circuit state is expressible, e.g., a mix of flux and charge degrees of freedom, including the presence of compact ones. We apply our fully programmable method to obtain (canonically quantizable) Hamiltonian descriptions of nonlinear and nonreciprocal circuits which would be cumbersome/singular if pure node-flux or loop-charge variables were used as a starting configuration space. We also propose a specific assignment of topology for the branch variables of energetic elements, that when used as input to the procedure gives results consistent with classical descriptions as well as with spectra of more involved quantum circuits. This work unifies diverse existent geometrical pictures of electrical network theory, and will prove useful, for instance, to automatize the computation of exact Hamiltonian descriptions of superconducting quantum chips.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».