Quantum information manipulation and thermodynamic processes with ultracold atoms
Project goals
The project aims at theoretical predictions of processes with samples of ultracold atoms that will be suitable for processing of quantum information and quantum metrology. The main motivation is in finding convenient methods for quantum computation and simulation of quantum systems with continuous variables based on collective atomic spin and atomic motional degrees of freedom. The selected physical platforms here are ultracold atoms kept in various forms of traps and interacting with laser light in resonators. Role of information and of thermodynamic quantities such as heat and work exchange in the processes will be studied in detail. Continuing collaboration with groups in Aarhus (Denmark), Kutztown (USA) and Weizmann Institute (Rehovot, Israel) is anticipated. The expected impact is in the fields of quantum information processing, quantum metrology and quantum thermodynamics.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-27994S
Alternative language
Project name in Czech
Manipulace s kvantovou informací a termodynamické procesy s ultrachladnými atomy
Annotation in Czech
Projekt se zaměřuje na rozvoj teoretických předpovědí týkajících se procesů v souborech ultrachladných atomů, které by byly vhodné pro zpracování kvantové informace a kvantovou metrologii. Hlavní motivací je nalézt metody pro kvantové počítání a simulaci kvantových procesů se spojitými proměnnými pomocí atomárních spinů a pohybových stupňů volnosti. Zvolenou fyzikální platformou jsou zde ultrachladné atomy držené pomocí různých pastí jako např. v optických mřížkách a interagujících s laserovým světlem v rezonátorech. Detailně bude studována role informace a termodynamických veličin jako tepla a práce v těchto procesech. Předpokládá se pokračující spolupráce se skupinami v Aarhusu (Dánsko), Kutztownu (USA) a na Weizmannově institutu (Izrael). Očekávaný dopad je v oblastech zpracování kvantové informace, kvantové metrologie a kvantové termodynamiky.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
OECD FORD - secondary branch
—
OECD FORD - another secondary branch
—
BE - Theoretical physics
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project fulfilled its expected goals and brought several high quality results in the field of quantum information and thermodynamics of atomic systems. One PhD student was supervised within the project. The work was conducted in light with the grant rules and the spending rules.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Jun 30, 2023
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-U
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
4,810 thou. CZK
Public financial support
4,417 thou. CZK
Other public sources
393 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 810 CZK thou.
Public support
4 417 CZK thou.
91%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
Solution period
01. 01. 2020 - 30. 06. 2023