Kvantová provázanost
| Název práce v češtině: | Kvantová provázanost |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Quantum entanglement |
| Klíčová slova: | Kvantová provázanost|Bellovy nerovnosti|EPR paradox|von Neumannova entropie|Entanglement of formation |
| Klíčová slova anglicky: | Entanglement of formation|EPR paradox|Bell inequalities|Quantum entanglement|Von Neumann entropy |
| Akademický rok vypsání: | 2020/2021 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 29.09.2020 |
| Datum zadání: | 07.10.2020 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 30.12.2020 |
| Datum a čas obhajoby: | 14.09.2021 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 22.07.2021 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 22.07.2021 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 14.09.2021 |
| Oponenti: | doc. Mgr. Pavel Stránský, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Entanglement (provázanost) je klíčová vlastnost kvantového světa, která již od svého odhalení Einsteinem, Podolskym, Rosenem a Schrödingerem v roce 1935 představuje základ nejzapeklitějších paradoxů kvantové fyziky a zároveň také zdroj jejich nejzajímavějších aplikací. V práci stručně shrneme základní poznatky týkajících se provázanosti a zaměříme se na různé kvantitativní míry "bipartitního entanglementu" v kvantových systémech. Práce bude doplněna numerickými výpočty provázanosti v jednoduchých modelových systémech.
Po prostudování základních principů a důsledků kvantového provázání se student zaměří na následující míry charakterizující provázání dvojice kvantových objektů: 1) tzv. "entanglement entropy", tj. von Neumannova entropie parciálních matic hustoty obou objektů (je-li dvojice v čistém stavu), 2) tzv. "entanglement of formation" (je-li dvojice ve smíšeném stavu), 3) tzv. "concurrence" (pro soustavy vzájemně provázaných dvouhladinových systémů - kvantových bitů). Teoretická část práce bude doplněna ilustracemi bipartitního kvantového provázání mezi různými částmi systému pro soustavu kvantových bitů popsaných v rámci kvazispinového formalismu. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] G. Auletta, M. Fortunato, G. Parisi, Quantum Mechanics (Cambridge Univ. Press, 2009)
[2] R. Horodecki, P. Horodecki, M. Horodecki, K. Horodecki, Reviews of Modern Physics 81, 865 (2009) [3] J.M. Raimond, M. Brune, S. Haroche, Reviews of Modern Physics 73, 565 (2001) [4] L. Amico, R. Fazio, A. Osterloh, V. Vedral, Reviews of Modern Physics 80, 517 (2008) |
| Předběžná náplň práce |
| Entanglement (provázanost) je klíčová vlastnost kvantového světa, která již od svého odhalení Einsteinem, Podolskym, Rosenem a Schrödingerem v roce 1935 představuje základ nejzapeklitějších paradoxů kvantové fyziky a zároveň také zdroj jejich nejzajímavějších aplikací. V práci stručně shrneme základní poznatky týkajících se provázanosti a zaměříme se na různé kvantitativní míry "bipartitního entanglementu" v kvantových systémech. Práce bude doplněna numerickými výpočty provázanosti v jednoduchých modelových systémech. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Entanglement is a key property of the quantum world, which since its discovery by Einstein, Podolsky, Rosen and Schrödinger represents the basis of the trickiest paradoxes of quantum physics and simultaneously the source of its most interesting applications. In this work, we briefly outline the basic findings concerning entanglement and focus on various quantitative measures of bipartite entanglement in quantum systems. The work will be supplemented by numerical evaluation of entanglement in some simple model systems. |