Harnessing the Power of Quantum Walks
Project goals
Quantum walks are the quantum analogues of classical random walks. They have found their application not only in quantum information tasks such as the search algorithm, but also in modeling actual physical systems. Typically, quantum walks are subject to deterministic unitary evolution. The first aim of the project is to explore the properties of quantum walks and their generalizations in the presence of stochastic processes, e.g. percolations, or random operations performed on the particle. Quantum walks have a simple structure yet they can exhibit complex behaviour, making them an ideal tool for quantum simulations. Employing quantum walks for the simulation of complex quantum system dynamics, including strong non-linearities or phase transitions, is our second goal. Finally, we will design and analyze novel optical implementations of discrete as well as continuous time quantum walks and explore their limitations under realistic experimental conditions.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-33906S
Alternative language
Project name in Czech
Využití potenciálu kvantových procházek
Annotation in Czech
Kvantové procházky jsou zobecněním klasické náhodné procházky na pohyb kvantové částice. Nachází uplatnění nejen v oblasti kvantové informace, například ve vyhledávacím algoritmu, ale i při simulaci skutečných kvantových systémů. Kvantové procházky jsou typicky popsány deterministickým unitárním vývojem. Prvním cílem projektu je zkoumat vlastnosti kvantových procházek a jejich zobecnění v přítomnosti stochastických jevů, jako jsou perkolace nebo náhodné operace působící na částici. Přes svojí jednoduchou strukturu mohou kvantové procházky vykazovat komplexní chování, což je činí ideálním nástrojem pro kvantové simulace. Využítí kvantové procházky pro simulaci komplexních kvantových systémů, zahrnujících nelineární interakce nebo fázové přechody, je naším druhým cílem. Dále chceme navrhnout a analyzovat nové optické implementace kvantových procházek a zkoumat jejich omezení daná realistickými experimentálními podmínkami.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BE - Theoretical physics
CEP - secondary branch
—
CEP - another secondary branch
—
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
There are more reasons why the project can be considered excellent. From a theoretical point of view the project deals with the fundamental topics, but moreover there can be also an important application potential. Participation of students was very effective. Publication output is of high quality. Characteristic given by investigator is convincing.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 12, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
8,120 thou. CZK
Public financial support
8,120 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 120 CZK thou.
Public support
8 120 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BE - Theoretical physics
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2016