Kvantumbitek szilárdtestekben

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2016/17/2.
Témavezető: 
Név: 
Pályi András
Email cím: 
palyi@mail.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Fizikai Intézet, Fizika Tanszék
Beosztás: 
egyetemi docens
Hallgató: 
Név: 
Gorjanácz Gabriella
Képzés: 
Fizikus MSc - kutatófizikus
Elvárások: 

kvantummechanika, szilárdtestfizika, numerikus módszerek, angol nyelvtudás

Leírás: 

A kvantum-információfeldolgozás jelentősen javíthatja bizonyos számítási feladatok megoldásának hatékonyságát. Az elmúlt évtizedben számos kísérletben demonstrálták az elektronspin-alapú kvantumszámítógéphez szükséges fizikai mechanizmusok működését. Ezekben a kísérletekben szilárdtestekben, elektromos terek segítségével, ún. kvantumdotokban izolált elektronok spinje kódolja a kvantumbiteket. Az egybites logikai műveleteket például váltóáramú elektromágneses terekkel, míg a kétbites műveleteket az elektronok közti kicserélődési kölcsönhatás segítségével lehet megvalósítani. A PhD hallgató a vonatkozó elméleti kutatásba kapcsolódik be. Feladata, hogy mind egyszerű, univerzális modellek, mind pedig konkrét kísérleti elrendezések vizsgálatával, jellemezze az elektronspin-alapú kvantumbitek dinamikáját és működését meghatározó szilárdtestfizikai mechanizmusokat (elektron-sávszerkezet, spin-pálya-, hiperfinom-, elektron-fonon- és elektron-elektron kölcsönhatás, atomi rendezetlenség, stb), és vizsgálja hogy ezek a mechanizmusok hogyan hasznosíthatók a kvantumbitek vezérlésére, illetve hogyan okozhatnak információvesztést. A munka célja, hogy a fenti mechanizmusok és az általuk determinált kvantumbit-dinamika megértésével elősegítse a kísérleti eredmények megértését, és hozzájáruljon a kísérleti elrendezések kvantuminformáció-feldolgozási célokra való optimalizálásához.