All
All

What are you looking for?

All
Results
Organizations

Quick search

  • Projects supported by TA ČR
  • Excellent projects
  • Projects with the highest public support
  • Current projects

Smart search

  • That is how I find a specific +word
  • That is how I leave the -word out of the results
  • “That is how I can find the whole phrase”

Equilibrium formation in quantum networks

Project goals

The project investigates the long-time dynamics of complex quantum systems with particular emphasis on obtaining a clear understanding ofb the approach to equilibrium. We address this problem in the context of quantum Markov processes. We study their asymptotic evolution, classify families of quantum Markov processes exhibiting stationary asymptotic behavior, and investigate the rates with which quantum Markov processes approach their asymptotic regime. Simultaneously we examine the problem of equilibration in quantum networks of qudit systems. Within this model we study analytically how the interplay between free evolution of qudits and random bipartite interaction among them determines their asymptotic evolution. In particular, we explore the conditions under which multipartite quantum networks or their subsystems equilibrate; estimate rigorous lower bounds on rates of convergence towards stationary quantum states and elucidate the role of conserved quantities. Moreover we inspect how the asymptotic properties of quantum networks depend on the number of qudits.

Keywords

equilibriumasymptotic dynamicsstationary state,equilibrium statequantum evolutionthermalizationmarkov processrate of convergencequantum operationsGibbs statethermalizationquantum semigroups

Public support

  • Provider

    Czech Science Foundation

  • Programme

    Standard projects

  • Call for proposals

    Standardní projekty 20 (SGA0201600001)

  • Main participants

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

  • Contest type

    VS - Public tender

  • Contract ID

    16-09824S

Alternative language

  • Project name in Czech

    Formování rovnovážných stavů v kvantových sítích

  • Annotation in Czech

    Projekt se věnuje studiu asymptotické dynamiky komplexních kvantových systémů s důrazem na pochopení, jak tyto systémy dosahují rovnovážného stavu. V rámci projektu řešíme tento problém pro Markovovské procesy. Studujeme jejich asymptotické chování, klasifikujeme třídy Markovovských řetězců se stacionární asymptotickou dynamikou a zkoumáme rychlost, s kterou tyto dynamiky dosahují svého asymptotického režimu. Paralelně zkoumáme problém ekvilibrace v kvantových sítích s qudity. V rámci tohoto modelu vyšetřujeme analyticky, jak vzájemná souhra mezi volným vývojem quditů a jejich náhodnou dvoučásticovou interakcí ovlivňuje asymptotický vývoj celého systému. Speciálně se soustředíme na řešení otázky dosažení rovnováhy celé kvantové sítě nebo jejích podsystémů, nalezení odhadu rychlosti vývoje kvantových sítí směrem k jejich stacionárnímu stavu a objasnění úlohy, kterou mají zachovávající se veličiny při formování rovnovážných stavů. Studujeme dále, jak se asymptotické vlastnosti kvantových sítí mění v závislosti na počtu interagujících quditů.

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

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

  • Project results evaluation

    The theoretical project concerned the asymptotic evolution of quantum Markov processes and related topics. The team has solved a number of questions in the equilibration of complex quantum systems. The project resulted in seven relevant publications. A significant part of work was done by students, seven students participated on its solution. The project followed the financial rules.

Solution timeline

  • Realization period - beginning

    Jan 1, 2016

  • Realization period - end

    Jul 22, 2020

  • Project status

    U - Finished project

  • Latest support payment

    Apr 26, 2018

Data delivery to CEP

  • Confidentiality

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

  • Data delivery code

    CEP21-GA0-GA-U/01:1

  • Data delivery date

    Apr 12, 2021

Finance

  • Total approved costs

    3,870 thou. CZK

  • Public financial support

    3,480 thou. CZK

  • Other public sources

    390 thou. CZK

  • Non public and foreign sources

    0 thou. CZK

Recognised costs

3 870 CZK thou.

Public support

3 480 CZK thou.

0%


Provider

Czech Science Foundation

CEP

BE - Theoretical physics

Solution period

01. 01. 2016 - 22. 07. 2020