Analysis of Open Quantum System from various perspectives

הרקע לפרויקט:

רוב הטכנולוגיות הקוונטיות סובלות מבעיות ברגע שהמערכת הקוונטית מצומדת לסביבתה ונהיית פתוחה. לפיכך, קיימת חשיבות רבה לאפיון של מערכות קוונטיות פתוחות - כיצד פוחתת הקוהרנטיות שלהן וכיצד ניתן להקטין את האפקט הזה (ואולי אפילו להשתמש בו). הפרוייקט יבצע ניתוח השוואתי של דינמיקה קוונטית מכמה היבטים: הילוכים קוונטיים, ערכים חלשים מרוכבים והתניה ביחס לתת-מערכת במטרה להבין את החוזק היחסי של כל אחד מהתיאורים ולשפר את הטיפול במערכות קוונטיות פתוחות.

מטרת הפרויקט:

ההישג הצפוי הוא ניתוח של מערכות קוונטיות פשוטות יחסית שהן בעלות דינמיקה לא אוניטרית במובן של כימות הפגיעה בשזירה וקוהרנטיות וניסוח שיטות להתגבר על כך תוך שימוש במספר כלים תיאורטיים. התוצר העיקרי יהיה מערכת של חישובים שיתרמו להבנת הדינמיקה של מערכות קוונטיות פתוחות מכמה היבטים שונים. התוצר המשני יהיה הבנת הקשרים בין ההיבטים הללו וזיהוי החוזקות והחולשות של כל אחד מהם.

תכולת הפרויקט:

ראשית, הסטודנטים יכירו את הכלים העיוניים העיקריים בפרוייקטים זה: הילוכים קוונטיים, מדידות קוונטיות מסוגים שונים וכן מדדים שונים ל"קוונטיות". לאחר מכן ישתמשו בכלים אלו בכדי לנתח מערכות קוונטיות פתוחות ברמת מורכבות הולכת וגדלה (ככל שהתאפשר) ממספר נקודות מבט על מנת ליצור תיאור כמה שיותר עשיר ולהבין את הייחוד של כל פרספקטיבה. הפרוייקט יהיה תיאורטי לחלוטין ויתבסס ברובו על חישובים אנליטיים. היכן שנזדקק נשתמש בסימולציות נומריות.

קורסי קדם:

מכניקה קוונטית שימושית. יש לקחת במקביל את הקורס בחישוב קוונטי.

מקורות:

1. https://www.nature.com/articles/s42005-022-01081-0
2. https://www.mdpi.com/2673-3269/2/4/22
3. http://quanta.ws/ojs/index.php/quanta/article/view/14