Posouvání hranic kvantového světa: Zkoumání potenciálu dvoufrekvenčních elektron-iontových pastí
| Název práce v češtině: | Posouvání hranic kvantového světa: Zkoumání potenciálu dvoufrekvenčních elektron-iontových pastí |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Advancing Quantum Frontiers: Unveiling the Potential of Dual-Frequency Electron-Ion Traps |
| Klíčová slova: | elektron|iont|past|částice|záchyt|laser|kvantová|fyzika|rekombinace|design|hardware|simulace |
| Klíčová slova anglicky: | electron|ion|trap|particle|storage|laser|quantum|physics|recombination|design|hardware|simulation |
| Akademický rok vypsání: | 2024/2025 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Michal Hejduk, Ph.D. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Studium literatury zaměřené na principy a technologie dvoufrekvenčních elektron-iontových pastí, chlazení částic a jejich aplikace.
2. Porovnání existujících návrhů pastí, s důrazem na 3D tištěné a plošné modely, zahrnující teoretické a praktické aspekty jejich funkčnosti. 3. Testování funkčnosti elektron-iontové pasti a porovnání s teoretickými modely a simulacemi. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Gerlich, D. Inhomogeneous RF Fields: A Versatile Tool for the Study of Processes with Slow Ions. in Advances in Chemical Physics 1–176 (John Wiley & Sons, Ltd, 2007). doi:10.1002/9780470141397.ch1.
2. Foot, C. J. Atomic physics. (Oxford University Press, 2005). 3. Leefer, N. et al. Investigation of two-frequency Paul traps for antihydrogen production. Hyperfine Interact. 238, 12 (2016). 4. Daniš, S. Atomová fyzika a elektronová struktura látek. (Matfyzpress, 2022). 5. Carney, D., Häffner, H., Moore, D. C. & Taylor, J. M. Trapped Electrons and Ions as Particle Detectors. Phys. Rev. Lett. 127, 061804 (2021). |
| Předběžná náplň práce |
| Připojte se k výzkumnému týmu na špičce inovace v kvantové technologii a přispějte k validaci a studiu nové dvoufrekvenční elektron-iontové pasti, klíčové pro přesné kvantové manipulace a experimenty. Tato bakalářská práce vás zasvětí do hlubin kvantové detekce a chlazení, nezbytných pro pokrok v kvantových simulacích a počítačích nové generace.
Obsahem vaší práce bude detailní analýza a validace dvoufrekvenční pasti, inovativního zařízení schopného efektivně zachytávat a udržovat elektrony i ionty prostřednictvím precizně řízených frekvencí. Budete zkoumat, jak různé frekvenční nastavení ovlivňuje účinnost pasti v různých experimentálních podmínkách, s cílem optimalizovat její výkon pro široké spektrum kvantových aplikací. Práce zahrnuje nejen praktické testování pasti, ale také studium teorie a počítačové simulace, které pomohou pochopit a předvídat chování částic uvnitř pasti. Tato kombinace teoretického studia a experimentální validace vám poskytne komplexní pohled na funkčnost a potenciál dvoufrekvenční pasti pro budoucí kvantové technologie. Vaše zjištění budou mít zásadní význam pro další vývoj kvantových detektorů, simulátorů a počítačů, přičemž otevřou nové cesty pro kvantovou komunikaci, metrologii a výpočetní techniku. Tento projekt vás postaví do centra vědeckého bádání, kde vaše práce nebude jen akademickým cvičením, ale skutečným příspěvkem k pokroku v kvantových technologiích. Staňte se součástí týmu, který definuje budoucnost kvantové fyziky a technologie. Vaše úsilí v oblasti validace a studia dvoufrekvenční elektron-iontové pasti přispěje k hlubšímu porozumění kvantových jevů a položí základy pro nové generace kvantových systémů, které změní naše pochopení a využití kvantového světa. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Join the research team at the forefront of innovation in quantum technology and contribute to the validation and study of a new dual-frequency electron-ion trap, crucial for precise quantum manipulations and experiments. This bachelor's thesis will immerse you in the depths of quantum detection and cooling, essential for progress in quantum simulations and next-generation computers.
The content of your work will include a detailed analysis and validation of the dual-frequency trap, an innovative device capable of efficiently capturing and maintaining electrons and ions through precisely controlled frequencies. You will examine how different frequency settings affect the trap's efficiency under various experimental conditions, with the goal of optimizing its performance for a wide range of quantum applications. The work involves not only practical testing of the trap but also theoretical studies and computer simulations, which will help understand and predict the behaviour of particles inside the trap. This combination of theoretical study and experimental validation will provide you with a comprehensive view of the functionality and potential of the dual-frequency trap for future quantum technologies. Your findings will be of fundamental importance for the further development of quantum detectors, simulators, and computers, opening new paths for quantum communication, metrology, and computing technology. This project will place you at the center of scientific research, where your work will not just be an academic exercise but a real contribution to progress in quantum technologies. Become part of a team that defines the future of quantum physics and technology. Your efforts in the validation and study of the dual-frequency electron-ion trap will contribute to a more profound understanding of quantum phenomena and lay the groundwork for new generations of quantum systems that will change our understanding and use of the quantum world. |