
【計】 strong coupling
在電子工程與物理學領域,"強耦合"(Strong Coupling)指兩個或多個系統之間存在強烈的相互作用,導緻它們的能量或狀态高度相互依賴且難以獨立分析。其核心特征如下:
牛津學術詞典定義為:"a state in which two or more oscillating systems interact so strongly that their individual behaviors are dominated by mutual influences"(兩個或多個振蕩系統相互作用強烈,以緻各自行為受相互影響主導的狀态)[來源:牛津學術詞典]。
在IEEE标準術語庫中,其技術定義為:"A regime where the energy transfer rate between coupled systems exceeds their intrinsic loss rates"(耦合系統間的能量轉移速率超過其固有損耗速率的狀态)[來源:IEEE标準術語庫]。
能量高效傳遞
強耦合系統中(如諧振電路或量子比特),能量可在子系統間快速交換,效率顯著高于弱耦合系統。例如,無線充電系統通過強耦合線圈實現高效能量傳輸[來源:IEEE Transactions on Power Electronics]。
協同振蕩行為
當兩個諧振器強耦合時,會形成混合模态(Hybrid Modes),其共振頻率分裂為兩個新頻率($omega+$ 和 $omega-$),滿足公式:
$$ omega_{pm} = frac{omega_1 + omega_2}{2} pm sqrt{g + left(frac{Delta}{2}right)} $$
其中 $g$ 為耦合強度,$Delta = omega_1 - omega_2$ 為頻率失諧量[來源:Physical Review Applied]。
系統不可分割性
子系統無法獨立描述,需作為整體建模(如量子糾纏态或緊密集成的電路網絡)[來源:Nature Physics]。
專業提示:在學術翻譯中需區分"耦合"(Coupling)與"互聯"(Interconnection),前者強調能量/信息交互機制,後者側重物理連接。強耦合的判定标準為耦合系數 $k > 0.5$($k = frac{g}{sqrt{omega_1 omega_2}}$)[來源:IEEE Transactions on Circuits and Systems]。
“強耦合”是一個多學科術語,在不同領域中有不同的含義,但核心都指向“高度依賴或相互作用”的概念:
物理學中的強耦合
指兩個或多個系統(如粒子、場、振動模式等)之間的相互作用非常強烈,無法被忽略。例如:
工程學中的強耦合
描述系統中各部分的參數或行為高度關聯,例如:
計算機科學中的強耦合
指軟件模塊之間依賴關系緊密,修改一個模塊會直接影響其他模塊。例如:
對比弱耦合
弱耦合系統中,相互作用或依賴程度較低,例如:
總結
強耦合的本質是系統元素之間高度關聯,其行為無法單獨分析,需作為整體研究。它在某些場景可能必要(如量子計算中的糾纏态),但多數工程和軟件設計中需盡量避免以提升可控性。
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