Využití singletního štěpení v kvantové informatice

  • Vedoucí práce / Supervisor: Ing. M. Dvořák, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: Katedra fyzikální elektroniky
  • Kontakt / Contact: miroslav.dvorak@fjfi.cvut.cz

Vedoucí práce: Ing. M. Dvořák, Ph.D.

Konzultant(i): doc. Dr. Ing. I. Richter

Abstrakt

Singletní štěpení (singlet fission -SF) je fotofyzikální proces, při kterém dochází ke generaci entanglovaného páru fotonů. V současné době se diskutuje možnost využití tohoto stavu pro zpracování kvantové informace. Cílem práce bude prostudovat současnou literaturu na dané téma, seznámit se s hamiltoniánem popisujícím singletové štěpení a tyto poznatky dále využít pro modelování dynamiky stavů a možností kontroly této dynamiky pomocí magnetického pole.

https://www.nature.com/articles/s41598-020-75459-x.pdf

Zdroje jednotlivých fotonů a jejich charakterizace

  • Vedoucí práce / Supervisor: Ing. M. Dvořák, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: Katedra fyzikální elektroniky
  • Kontakt / Contact: miroslav.dvorak@fjfi.cvut.cz

Vedoucí práce: Ing. M. Dvořák, Ph.D.

Konzultant(i): doc. Dr. Ing. I. Richter

Abstrakt

Generace jednotlivých fotonů má v rámci využití kvantových technologií širokou škálu uplatnění. Cílem práce bude seznámit se s možnostmi a způsoby generování jednotlivých fotonů a s jejich charakterizací. Současně bude sestavován HBT interferometr a dle možností provedena experimentální charakterizace vybraného dostupného zdroje jednotlivých fotonů.

 

Resource theory of imaginarity

  • Vedoucí práce / Supervisor: Muthuganesan Rajendran, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: Katedra fyziky
  • Kontakt / Contact: rajenmut@fjfi.cvut.cz
Abstract

Quantifying the quantum resources is a formidable task in the framework of quantum information theory. In view of this, different quantum resources have been identified such as entanglement, quantum discord, measurement-induced nonlocality, imaginarity etc. Among them, the imaginarity is a primary concept in quantum mechanics and its  resource theory is also established very recently.  In the resource theory of imaginarity, the free states are called real states, and their density matrices are real under a set of fixed reference bases. The free operations are called real operations.

The present study motivate to identify new measure of imaginarity.

References

1. Kang-Da Wu et al. Phys . Rev Lett. 126, 090401 (2021). https://journals.aps.org/prl/cited-by/10.1103/PhysRevLett.126.090401
2. Kang-Da Wu et al. Phys . Rev A. 103, 302401 (2021). https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.103.032401

Influence of intrinsic decoherence

  • Vedoucí práce / Supervisor: Muthuganesan Rajendran, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: Katedra fyziky
  • Kontakt / Contact: rajenmut@fjfi.cvut.cz

Abstract

When the physical properties of the system approach a macroscopic level, the Milburn formulation  aims to adjust Schrödinger’s equation so that coherence is lost automatically. Intrinsic decoherence is the term for this type of decoherence.  Thus, Milburn equations are used to explore the decoherence caused here due to the loss of coherence between the sub-systems of a composite state and not caused by the environment. While the master equations prompt us to experience the decoherence effects in quantum systems caused by the environmental interaction.

The present study the influence of intrinsic decoherence on quantum resources.

References

  1. Milburn G. J. (1991). Intrinsic decoherence in quantum mechanics. Phys. Rev. A 44
  2. Ghirardi, G. C., Rimini, A., and Weber, T. (1986). Unified dynamics for microscopic and macroscopic systems. Phys. Rev. D 34, 470.

Numerické metody konečných prvků (FDTD) a elementů (FETD) pro simulace fotonických a plazmonických nanostruktur

  • Vedoucí práce / Supervisor: doc. Dr. Ing. M. Šiňor
  • Pracoviště / Workplace: Katedra fyzikální elektroniky
  • Kontakt / Contact: milan.sinor@fjfi.cvut.cz

Vedoucí práce: doc. Dr. Ing. M. Šiňor
Konzultant(i): doc. Dr. Ing. I. Richter

Abstrakt

Cílem práce je rozbor problematiky numerické metody konečných diferencí (a konečných elementů) v časové doméně a její aplikace na fotonické a plazmonické na- nostruktury. Jedná se o teoretické téma, zaměřující se zejména na numerické aspekty metod a jejich efektivní aplikace. Pro konkrétní simulace vybraných struktur a funk- cionalit budou vybrány vhodné nástroje, dostupné veřejně i v rámci pracoviště KFE. Budou též analyzovány a aplikovány, resp. vylepšovány a jednotlivé dílčí algoritmy v rámci metod, řešící specifické aspekty, např. týkající se disperze materiálů, apod.