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Name des Stipendiums / Programm

Kalte Atome basierend Quantencomputer mit einem sauberen Qubit



Wichtige Beschreibung
Derzeit hat kein einziges Merkmal der Quantenwelt als Quelle der Rechensteigerung, Effizienz und Geschwindigkeit-up von Quantentechnologie identifiziert worden. Während Verschränkung ist weithin als Schlüsselressource in der Quantentechnologie erkannt wird, kann eine exponentielle Vorteil gegenüber der klassischen Technik, ohne dass es in der Gegenwart nicht-klassische Korrelationen erreicht werden. Außerdem für bestimmte Aufgaben trennbar Staaten mit Zwietracht sind nachweislich noch effizienter als Verschränkung sein. Die Dynamik der Verschränkung und Zwietracht unterscheiden sich erheblich, mit Verstrickung äußerst fragil zu Dekohärenz (auch unterziehen Verstrickung "" plötzlichen Tod "") und Zwietracht wird viel robuster.

Das Ziel dieses Projektes ist es, experimentell untersuchen die Physik und die Rechenleistung von Quanten Zwietracht in vielen-Atom-Ensembles für einen bestimmten Algorithmus, der die normierte Spur Schätzung führt. Wir werden mit der DQC1 Modell (deterministischen Quantencomputer mit einem sauberen Qubit), um Summen über extrem große Zahlenreihen, die die Berechnung klassisch unlösbar machen zu berechnen. Als ein erläuterndes Beispiel sei hundert Atomen in einem optischen Dipol-Falle gefangen. Eine unitäre Operation an diesen Atomen würde durch ein 2 ^ 100 durch 2 ^ 100-Matrix beschrieben. Das Finden der normalisierten Spur dieser Matrix entspricht dem Hinzufügen bis 10 ^ 30 Zahlen, die eine Aufgabe, die unlösbar ist, ist klassisch: moderne Supercomputer 10 ^ 12 Operationen pro Sekunde durchführen kann und daher wäre es über das Alter des Universums zu nehmen, damit das gleiche Aufgabe. Dies ist möglicherweise transformative, weil Quanten Zwietracht noch nicht in Systemen mit großen Hilbert-Räume untersucht worden, und die erfolgreiche Demonstration der exponentiellen Beschleunigung der Rechenleistung wäre ein großer Schritt vorwärts auf dem Feld sein. Der entscheidende Auswirkung dieser Forschung Idee wäre ein tieferes Verständnis für die Quantenkorrelationen, die in allen Quantensysteme vorhanden sein würde, um eine Vielzahl von experimentellen Erkenntnisse zu gewinnen, und somit.

Das Projekt konzentriert sich auf die experimentelle Demonstration des Rechenmodells basierend auf Kalt Rubidium-Atome in optischen Fallen beschränkt, indem Wechselwirkungen zwischen Atomen an verschiedenen Orten gefangen gesteuert logische Operationen an Ensembles von Atomen durchzuführen. Sie werden mit state-of-the-art Ausrüstung zu kühlen, zu beschränken und zu manipulieren Atome mit Lasern mit unterschiedlichen Wellenlängen, Vakuumpumpen, Optik, Elektronik. Für Bilder aus dem Labor folgen Sie dem Link: www.physics.open.ac.uk/ ~ sbergamini


Teilnahmeberechtigung und anderen Kriterien
Dieses Forschungsprojekt ist eine von einer Reihe von Projekten dieser Institution. Es ist im Wettbewerb um die Finanzierung mit einem oder mehreren dieser Projekte. Normalerweise sind die Projekt, das die besten Bewerber erhält wird die Finanzierung vergeben. Anwendungen für dieses Projekt sind von entsprechend qualifizierten Kandidaten weltweit willkommen. Die Finanzierung kann nur auf eine begrenzte Anzahl von Nationalitäten, und Sie sollten die volle Abteilung und Projektdetails, um weitere Informationen zu lesen.


Bewerbungsschluss
* 30. April 2013


Zusätzliche Informationen und wichtige URL
Erforderliche Qualifikationen: Studium der Physik (1. oder obere zweite Klasse)


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