Kvantumcsatornák hibamentes kapacitása

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Zero-error capacity of quantum channels
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - fizikus
Félév: 
2019/20/2.
Témavezető: 
Név: 
dr. Tasnádi Tamás
Email cím: 
tasnadi@math.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
BME, Matematikai Intézet, Analízis Tsz.
Beosztás: 
adjunktus
Konzulens: 
Név: 
dr. Lévay Péter
Email cím: 
levay@phy.bme.hu
Intézet/Tanszék: 
Fizikai Intézet, Elméleti Fizika Tanszék
Beosztás: 
Tudományos főmunkatárs
Hallgató: 
Név: 
Tóth Miklós
Képzés: 
Fizika BSc - fizikus
Elvárások: 
  • Kvantum-információelméleti alapismeretek
  • Képesség angol nyelvű szakirodalom feldolgozására
  • Absztrakt gondolkodás, matematikai érdeklődés
Leírás: 

Az információelmélet egyik alapfeladata minél több információ minél kisebb hibával való átjuttatása egy adott (zajos) csatornán. Ez a két elvárás –sok adat, kis hiba– ellentétes viszonyban áll egymással. Az információelmélet klasszikus kódolási tételeiben adott pozitív hibavalószínűség mellett először az átvitt információt maximalizáljuk, és ezután tartunk zérushoz a hibával. A hibamentes kódolásnál fordított sorrendet követünk; eleve csak zérus hibavalószínűséget engedünk meg. Ilyenkor a csatornát az átmeneti valószínűségek helyett sokkal elnagyoltabb módon, az összetéveszthetőségi gráffal jellemezzük, és így ehhez a gráfhoz rendeljük a csatornakapacitást. Ez a gráfinvariáns, amit felfedezőjéről a gráf Shannon-kapacitásának nevezünk, több más, fontos gráfparaméterrel relációba állítható.

Az utóbbi időben intenzív kutatás tárgyává vált a fenti gondolatmenet kvantumcsatornákra való adaptálása. Ilyen módon értelmezhető a kvantumgráf fogalma, ami a kvantumcsatornán átmenő állapotok hibamentes megkülönböztethetőségéhez kapcsolódik, és több klasszikus gráfparaméter is általánosítható kvantumgráfokra.

A témára jelentkező jelölt feladata a fenti elmélet összefoglaló kifejtése klasszikus és kvantumgráfokra, valamint néhány gráfparaméter kiszámolása konkrét, egyszerű csatornákra. Munkája során a jelölt a kvantum-információelmélet területén a BSc szintet messze meghaladó általános képzettségre, a kvantumgráfok elméletében pedig a kutatás élvonalához tartozóismeretekre tehet szert.

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva