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Nom de la bourse / programme

Calcul quantique des atomes froids à base d'un qubit propre



Description Important
À l'heure actuelle, aucune caractéristique unique du monde quantique a été identifié comme la source de la mise en valeur de calcul, l'efficacité et accélérer la technologie quantique. Alors que l'enchevêtrement est largement reconnu comme une ressource clé dans la technologie quantique, un avantage exponentiel sur la technologie classique peut être atteint sans qu'il en présence de corrélations non-classiques. En outre, pour des tâches spécifiques états séparables avec la discorde ont été prouvés pour être encore plus efficace que l'enchevêtrement. La dynamique de l'enchevêtrement et la discorde diffèrent considérablement, avec un enchevêtrement étant extrêmement fragile vers la décohérence (même subir enchevêtrement "" mort subite "") et de la discorde étant beaucoup plus robuste.

Le but de ce projet est d'étudier expérimentalement la physique et la puissance de calcul de la discorde quantique dans des ensembles beaucoup-atome pour un algorithme spécifique qui effectue l'estimation de la trace normalisée. Nous allons utiliser le modèle de DQC1 (déterministe de calcul quantique avec un qubit propre) pour calculer les sommes sur de très grandes chaînes de chiffres, qui font le calcul classique intraitable. A titre d'exemple illustratif, envisager une centaine atomes piégés dans un piège dipolaire optique. Une opération unitaire sur ces atomes serait décrit par une matrice 2 ^ 100 ^ 100-par-deux. Retrouver la trace normalisée de cette matrice est équivalent à l'addition de 10 ^ 30 numéros, ce qui est une tâche qui est classiquement intraitable: superordinateurs modernes peuvent effectuer 10 ^ 12 opérations par seconde et il serait donc prise au sujet de l'âge de l'univers à avoir le même tâche. C'est potentiellement transformatrice, car la discorde quantique n'a pas encore été étudiée dans des systèmes avec de grands espaces de Hilbert, et la démonstration réussie de l'accélération exponentielle de la capacité de calcul serait un grand pas en avant dans le domaine. L'impact final de cette idée de recherche serait d'avoir une variété de points de vue expérimentales dans, et donc une meilleure compréhension de, les corrélations quantiques qui seraient présents dans tous les systèmes quantiques.

Le projet met l'accent sur la démonstration expérimentale du modèle de calcul basé sur les atomes froids de rubidium confinés dans des pièges optiques, en permettant les interactions entre atomes piégés à différents endroits pour effectuer des opérations logiques contrôlées sur des ensembles d'atomes. Vous allez utiliser un équipement à la fine pointe de refroidir, limiter et manipuler les atomes y compris les lasers à longueurs d'onde différentes, pompes à vide, de l'optique, de l'électronique. Pour les images du laboratoire, suivez le lien: www.physics.open.ac.uk/ ~ sbergamini


Admissibilité et autres critères
Ce projet de recherche est l'un des un certain nombre de projets de cette institution. Il est en concurrence pour le financement d'un ou de plusieurs de ces projets. Habituellement, le projet qui reçoit le meilleur candidat se verra attribuer le financement. Les demandes pour ce projet sont les bienvenus à partir de candidats qualifiés dans le monde entier. Le financement ne peut être disponible à un nombre limité de nationalités et vous devriez lire le département complet et les détails du projet pour de plus amples informations.


Date limite d'inscription
* 30 Avril 2013


Informations complémentaires et l'URL importante
Qualifications requises: Diplôme en Physique (1ère ou seconde classe supérieure)


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