Συντάχθηκε 13-11-2019 20:06
Ενημερώθηκε:
14-11-2019 13:16
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΗΜΕΡΙΔΑ
ΚΒΑΝΤΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ - ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ - ΣΧΟΛΗ ΗΜΜΥ - QLab [www.qlab.tuc.gr]
Παρασκευή 15/11/2019, ώρα 13.00 - 16.30, Αίθουσα 145.Π42
Πρόγραμμα ομιλιών
13.00 - 13.45
Ανοικτά Προβλήματα στη Σχετικιστική Κβαντική Πληροφορία
Χάρης Αναστόπουλος
Πανεπιστήμιο Πατρών
13.45 - 14.30
Πιστή εξαγωγή κβαντικής συμφωνίας
Νικόλαος Κόλλας
Πανεπιστήμιο Πατρών
Διάλειμμα
15.00 - 15.45
Θερμικότητα σε ανιχνευτές Unruh-DeWitt
Δημήτρης Μούστος
Πανεπιστήμιο Πατρών
15.45 - 16.30
Nonlinearity meets Quantum Computing: Operator theory tools for simulation algorithms
Δημοσθένης Έλληνας
Πολυτεχνείο Κρήτης
Περιλήψεις ομιλιών
Ανοικτά Προβλήματα στη Σχετικιστική Κβαντική Πληροφορία
Χάρης Αναστόπουλος
Πανεπιστήμιο Πατρών
Η γενίκευση των βασικών εννοιών της κβαντικής πληροφορίας σε σχετικιστικά συστήματα αντιμετωπίζει πολλές προκλήσεις, οι οποίες αντανακλούν ανοικτά προβλήματα στα θεμέλια της σχετικιστικής κβαντικής φυσικής, σε ότι αφορά έννοιες όπως η αιτιότητα και ο εντοπισμός. Σ' αυτήν την ομιλία περιγράφουμε τα ανοικτά ερωτήματα και τη σημασία τους για μία νέα γενιά κβαντικών πειραμάτων που αναζητούν νέα φυσική. Τέλος περιγράφουμε ένα νέο φορμαλισμό για κβαντικές μετρήσεις σε σχετικιστικά συστήματα, ο οποίος προσφέρει ένα νέο εργαλείο για την προσέγγιση αυτών των ζητημάτων.
Πιστή εξαγωγή κβαντικής συμφωνίας
Νικόλαος Κόλλας
Πανεπιστήμιο Πατρών
Στην εργασία αυτή θα δώσουμε μια βασική περιγραφή των πρωτόκολλων εξαγωγής κβαντικής συμφωνίας, από ένα κβαντικό σύστημα σε ένα άλλο, κάτω από νόμους διατήρησης μιας φυσικής ποσότητας; χρησιμοποιώντας την γλώσσα της θεωρίας κβαντικών πόρων. Στην συνέχεια θα αναλύσουμε το πρωτόκολλο του Aberg το οποίο επιτρέπει την καταλυτική εξαγωγή συμφωνίας από συστήματα με άπειρες ενεργειακές στάθμες. Παρατηρώντας ότι το πρωτόκολλο αυτό εισάγει μία επιπλέον ποσότητα κβαντικής συμφωνίας ανάμεσα στα δύο συστήματα θα προτείνουμε ένα καινούριο πρωτόκολλο πιστής εξαγωγής το οποίο βασίζεται σε μία γενίκευση του τελεστή εναλλαγής. Εφαρμόζοντας το πρωτόκολλο αυτό για την περίπτωση της εξαγωγής κβαντικής συμφωνίας από έναν αρμονικό ταλαντωτή θα μελετήσουμε τα όρια στην ποσότητα της συμφωνίας που μπορεί να εξαχθεί και θα επιβεβαιώσουμε ότι στο 'κλασικό' όριο η καταλυτική εξαγωγή είναι δυνατή. Τέλος συγκρίνοντας τα δύο πρωτόκολλα θα δείξουμε ότι παρά το γεγονός πως δεν εισάγουμε καμία επιπλέον ποσότητα κβαντικής συμφωνίας στο συνολικό σύστημα, εν τούτοις για ίδιες τιμές της παραμέτρου του αρμονικού ταλαντωτή το ποσό που μπορούμε να εξάγουμε είναι μεγαλύτερο από αυτό του Aberg.
Θερμικότητα σε ανιχνευτές Unruh-DeWitt
Δημήτρης Μούστος
Πανεπιστήμιο Πατρών
Ένας ανιχνευτής Unruh-DeWitt είναι ένα εντοπισμένο κβαντικό σύστημα σε σύζευψη με ένα κβαντικό πεδίο που αποσκοπεί στην ανίχνευση των φυσικών ιδιοτήτων του πεδίου. Μία αξιοσημείωτη εφαρμογή των ανιχνευτών Unruh-DeWitt είναι η μελέτη των θερμικών ιδιοτήτων ενός πεδίου στην περίπτωση ανιχνευτών που ακολουθούν μη-αδρανειακές χωροχρονικές τροχιές. Xαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το φαινόμενο Unruh, σύμφωνα με το οποίο ένας παρατηρητής που κινείται με ομαλή επιτάχυνση α, αντιλαμβάνεται το κενό του χωροχρόνου Minkowski ως μια θερμική δεξαμενή στη θερμοκρασία Unruh T=α/2π.
Στην παρούσα ομιλία, χρησιμοποιούμε τη θεωρία των ανοικτών κβαντικών συστημάτων, με το κβαντικό πεδίο να παίζει το ρόλο του περιβάλλοντος, για να μελετήσουμε την εμφάνιση της θερμικότητας σε μικροσκοπικούς ανιχνευτές για διαφορετικούς τύπους αλληλεπίδρασης μεταξύ των ανιχνευτών και του πεδίου και για διαφορετικές τροχιές των ανιχνευτών.
Nonlinearity meets Quantum Computing: Operator theory tools for simulation algorithms
Δημοσθένης Έλληνας
Πολυτεχνείο Κρήτης
Quantum Mechanics is a linear theory, almost to the point of disappointment. Hence a quantum algorithm claiming to run, i.e. perform a quantum simulation of, a nonlinear problem e.g. a nonlinear ΟDE with a modest cubic or polynomial nonlinearity, should be capable of building such nonlinear interactions among e.g. components of the state vector of the simulating system. Addressing this problem from the point of view of quantum computing with algorithms is a difficult task. A novel way of building polynomial and analytic function nonlinearities is put forward using operator actions on qubit or angular state vectors. Tensoring multiple state vectors creates naturally nonlinear functions of their components, hence one may device a method for trading tensoring for nonlinearities. The higher the polynomial/analytic nonlinearity the larger the required number of multi-fold tensoring of the relevant Hilbert spaces; this is a resource intensive construction. The method proceeds by using (one-sided unitaries) isometries composed by multiple-controlled-not quantum gates and projectors, as well as sequence convolution operators. Those isometries are then extended to be fully unitary operator gates (Halmos, Foias, Sz. Nagy unitary dilation theory). Finite and infinite dimensional examples of such constructions are illustrated. Concrete examples of generating simulating quantum circuits, via these operator tools, for e.g. nonlinear ODEs such as the equation for a nonlinear spin, the discrete nonlinear Schroedinger equation (DNLS), Kuramoto oscillator systems (Chimera states), as well as the complex Ginzurg-Landau equation are presented. A preliminary discussion of the quantum resource theoretic aspects of the so obtained nonlinearity simulation circuits is outlined.
Ομιλητές
Χάρης Αναστόπουλος
Ο Χάρης Αναστόπουλος αποφοίτησε από το τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών, και πήρε το διδακτορικό του στη θεωρητική φυσική από το Imperial College. Έχει εργαστεί στα πανεπιστήμια της Βαρκελώνης, του Μαίρυλαντ και της Οξφόρδης και τώρα είναι επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμο της Πάτρας. Κύριο ερευνητικό του αντικείμενο είναι η κβαντική θεμελίωση και η κβαντική βαρύτητα.
Νικόλαος Κόλλας
Υποψήφιος διδάκτωρ του τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν: Κβαντικές Θεωρίες Πόρων, Αξιωματική Θεμελίωση της Θερμοδυναμικής και Κλασματική Ανάλυση.
Δημήτρης Μούστος
Μεταδιδάκτωρ στην ομάδα Σχετικιστικής Κβαντικής Πληροφορίας του Πανεπιστημίου Πατρών με αντικείμενο έρευνας τη μελέτη της επίδρασης της βαρύτητας και των μη-αδρανειακών κινήσεων στα κβαντικά συστήματα.
Δημοσθένης Έλληνας
https://www.qlab.tuc.gr/en/people/faculty/d-ellinas/
