Dynamics of externally driven quantum systems
| Thesis title in Czech: | Dynamika externě řízených kvantových systémů |
|---|---|
| Thesis title in English: | Dynamics of externally driven quantum systems |
| Key words: | Kvantové fázové přechody, Kvantové fázové přechody excitovaných stavů, Kvantové kvenče, Lipkinův model |
| English key words: | Quantum phase transitions, Excited-state quantum phase transitions, Quantum quenches, Lipkin model |
| Academic year of topic announcement: | 2017/2018 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF) |
| Supervisor: | prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 19.10.2017 |
| Date of assignment: | 24.10.2017 |
| Confirmed by Study dept. on: | 28.11.2017 |
| Date and time of defence: | 26.06.2018 09:00 |
| Date of electronic submission: | 17.05.2018 |
| Date of submission of printed version: | 17.05.2018 |
| Date of proceeded defence: | 26.06.2018 |
| Opponents: | doc. Mgr. Pavel Stránský, Ph.D. |
| Guidelines |
| Pod „externě řízeným systémem“ rozumíme systém, jehož parametry se vyvíjejí podle zadané závislosti. Určení dynamiky takového systému v kvantovém případě vyžaduje plné řešení časově závislé Schrödingerovy rovnice. Existují dva mezní případy, v nichž se řešení zjednodušuje, a sice adiabatická a diabatická limita (změna parametrů je mnohem pomalejší nebo naopak mnohem rychlejší než vnitřní dynamika systému). Oba tyto případy sehrávají důležitou roli v rámci současných kvantových „technologií“, např. v adiabatickém kvantovém počítání, kvantových simulátorech, v protokolech založených na tzv. quantum quenches atd.
Student se v rámci bakalářské práce seznámí se základy těchto přístupů. Pomocí vlastních analytických a numerických výpočtů pak podrobněji prostuduje jeden konkrétní případ – např. odezvu systému vyvolanou různými diabatickými posuny vazbového parametru v jednoduchém spinovém modelu vykazujícím kvantový fázový přechod. Součástí této konkrétní analýzy bude fyzikální interpretace vypočtené odezvy pro různé budící protokoly a diskuse možných důsledků. |
| References |
| Základní:
L.E. Ballantine, Quantum Mechanics. A Modern Development (World Scientific, Singapore, 1998) Širší kontext: A.K. Chandra, A. Das, B.K. Chakrabarti (Eds.), Quantum Quenching, Annealing and Computation, Lecture Notes in Physics 802 (Springer, Berlin Heidelberg 2010) Specifické: L. Santos, M. Tavora, F. Perez-Bernal, Phys. Rev. A 94, 012113 (2016) |
| Preliminary scope of work |
| Pod „externě řízeným systémem“ rozumíme systém, jehož parametry se vyvíjejí podle zadané závislosti. Určení dynamiky takového systému v kvantovém případě vyžaduje plné řešení časově závislé Schrödingerovy rovnice. Existují dva mezní případy, v nichž se řešení zjednodušuje, a sice adiabatická a diabatická limita (změna parametrů je mnohem pomalejší nebo naopak mnohem rychlejší než vnitřní dynamika systému). Oba tyto případy sehrávají důležitou roli v rámci současných kvantových „technologií“, např. v adiabatickém kvantovém počítání, kvantových simulátorech, v protokolech založených na tzv. quantum quenches atd. |