Angol nyelvtudás, önállóságra való képesség, programozási készség, kvantummechanikai alapok
Az interneten több programrendszer is ismert, amelyek kvantummechanikai szimulációk futtatására készültek. Ilyen programrendszerek jó alapot nyújtanak kutatásokhoz de az oktatásban is fontos szerepet kaphatnak.
Jelen témajavaslatban a hallgató feladata olyan programrendszerek implementálása, amelyek bizonyítottan hatékonyan szolgálják a kutatást és az oktatást is.
Az egyik feladat a QuTIP (Quantum Toolbox in Python) rendszer implementálása linuxos, MacOS és esetleg MSWindows környezetben. Ez a rendszer már több, mint 300 tudományos közleményhez járult hozzá. Az utóbbi időben a python nyelv használata nagyon elterjedt kvantum szimulációk esetén ezért hasznos része a nyelv készségszintű elsajátítása is.
Egy másik rendszer a WavePacket, amelyet abban a MATLAB környezetben lehet használni, amely a BMEn is elérhető. Ez a rendszer nagyon sok kvantummechanikai probléma kezelésére alkalmas. Folyamatos fejlesztések alapján igen kiterjedt rendszerről van szó. Az implementálás sikerességét természetesen publikálható továbbfejlesztések követik:
- egydimenziós rendezetlen rendszerek dekoherenciájának Lindblad analízise
- Jaynes-Cummings, Dicke és más kvantum optikai modellek vizsgálata a rendszer komplexitásán keresztül
- kölcsönhatás és rendezetlenség összjátéka alacsony dimenziós rendszerekben
Alacsony dimenziós de kvantum kritikus rendszerek tanulmányozása ezen programrendszerek segítségével.