Asymptotic Dynamics of Quantum Markov Processes

Provider

Ministry of Education, Youth and Sports

Programme

Promoting the mobility of researchers and workers in the framework of international cooperation in R&D

Call for proposals

—

Main participants

České vysoké učení technické v Praze / Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská

Contest type

M2 - International cooperation

Contract ID

MSMT-6052/2018-6

Project name in Czech

Asymptotická dynamika kvantových Markovských procesů

Annotation in Czech

Hlavním cílem projektu je vyšetřit strukturu rovnovážných stavů kvantových systémů, jejichž evoluce je řízena kvantovými Markovskými procesy. K naplnění tohoto cíle máme v úmyslu prozkoumat algebraické vlastnosti stacionárních stavů, jejich možný vztah k extremálním vlastnostem entropií a nalézt vhodný termodynamický popis procesu laserového chlazení a kvantových sítí s náhodnou interakcí. V této souvislosti se budeme zabývat dvěma hlavními úzce souvisejícími problémy s následujícími cíly. Prvním je formulování možných zobecnění Jaynsova principu pro kvantové Markovské procesy a zahrnuje a) identifikaci algebraických vlastností stacionárních stavů kvantových Markovských procesů s invariantním věrným stavem, b) vyšetření extremálních vlastností kvantových relativních entropií, c) objasnění speciální role logaritmické relativní entropie, d) zobecnění získaných poznatků na kvantové Markovské procesy, které nemají žádný invariantní věrný stav, e) nalezení vhodného termodynamického popisu ekvilibrace kvantových sítí (produkce entropie a disipace energie). Druhým je analýza asymptotické dynamiky iontu zachyceného v ohnisku parabolické dutiny, který je nepřetržitě excitován interakcí s laserovým zářením. Cílem je a) vyšetřit asymptotické chování této dynamiky b) určit podmínky, za kterých je iont směřován interakcí se zářením k tepelnému stavu, c) nalézt podmínky, za kterých dochází k chlazení a nebo naopak k ohřívání iontu, d) pochopit, jak degenerace excitovaných elektronických stavů ovlivňuje výsledný process ekvilibrace, e) popsat chování iontu při laserovém chlazení v režimu mimo Dopplerovu limitu

R&D category

ZV - Basic research

OECD FORD - main branch

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

OECD FORD - secondary branch

—

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

BH - Optics, masers and lasers

Provider evaluation

U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

Project results evaluation

This project was being realized in the framework of the MOBILITY Activity that aims primarily on establishing and strenghtening ties with foreign research institutions. The control of particular outputs is not implemented by the evalution committee, but the correctness of allocated finances and the adequacy of their use are checked. 21 weekly stays took place. The Jaynes' principle for asymptotic trajectories of all quantum homoge-nous Markov processes was formulated for complete or partial knowledge of mean values of con-stants of motion for the given process. Analytical method was designed allowing to choose operati-ons with few gates and fast convergence rate. All processes capable to realize twirling on two qubits and a generic solution of twirling on two qudits were found. Results were published in "Deterministic twirling with low resources", Physics Letters A, 126179 (2019). Relevant manuscript is prepared for PRL.

Realization period - beginning

Jan 1, 2018

Realization period - end

Dec 31, 2019

Project status

U - Finished project

Latest support payment

Feb 25, 2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP20-MSM-8J-U/01:1

Data delivery date

Jun 24, 2020

Total approved costs

140 thou. CZK

Public financial support

140 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK