سمینار عمومی هفتگی ۲۵ مهر ۱۴۰۵

عنوان: کنترل سیستمهای کوانتومی برای پردازش اطلاعات کوانتومی

سخنران: دکتر مریم السادات میرکمالی (دانشگاه شریف)

شنبه ۲۵ مهر ۱۴۰۵، ساعت ۱۵:۳۰، آمفی‌تئاتر دانشکده

چکیده:
مکانیک کوانتومی تحول سیستمهای فیزیکی را توصیف و احتمال نتایج اندازهگیری آنها را پیشبینی میکند. کنترل کوانتومی به این پرسش میپردازد که چگونه میتوان این فرایندها را برای انجام یک کار مشخص هدایت کرد. در این سخنرانی، به کنترل کوانتومی و کاربرد آن در پردازش اطلاعات کوانتومی میپردازیم. پردازش اطلاعات کوانتومی علمِ کدگذاری، پردازش و انتقال اطلاعات کوانتومی است؛ اطلاعاتی که بهجای بیتهای کلاسیکی، در بیتهای کوانتومی یا کیوبیتها ذخیره و پردازش میشوند .این علم با استفاده از ویژگیهایی مانند برهمنهی و درهمتنیدگی، روشهای جدیدی برای محاسبات، ارتباطات و اندازهگیری کمیتهای فیزیکی ارائه میدهد .در این سخنرانی ابتدا ابزارهای گوناگون کنترل، از جمله میدانهای خارجی، برهمکنش با سیستمهای کمکی و اندازهگیری را مرور میکنیم. در ادامه نمونههایی از کنترل یک سیستم کوانتومی با ابزارهای محدود را بررسی میکنیم. در همه نمونه ها درهمتنیدگی به عنوان یک ویژگی ذاتاً کوانتومی موضوع کلیدی مورد توجه است. ابتدا پروتکلی برای ایجاد درهمتنیدگی بین دو کیوبیت مجزا به کمک یک سامانهٔ مزوسکوپی واسط و اندازهگیری جمعی ارائه میدهیم. بعلاوه به معرفی حالت های درهمتنیده میکروسکوپی–ماکروسکوپی و نقش آنها در پروتکل معرفی شده و همینطور مقاومت آن ها در برابر نویز میپردازیم. مطالعه این حالتها علاوه بر اهمیت در علم پردازش اطلاعات کوانتومی، درک ما را از گذار از رفتار کوانتومی به رفتار کلاسیکی عمیق تر و دقیق تر میکند. در پایان تبدیل حالتهای کوانتومی تحت محدودیت عملیات محلی را بررسی خواهیم کرد و نمونه ای از کاربرد آن را برای بهبود درهمتنیدگی ارائه میدهیم.