Fotonické simulátory kvantových termodynamických systémů
Cíle projektu
Cílem projektu je teoretické i experimentální studium koherentní manipulace s energií v mikroskopických kvantových systémech, což představuje jeden z klíčových aspektů kvantové termodynamiky. Budou využité techniky kvantové optiky pro experimentální simulaci vybraných fundamentálních kvantových termodynamických systémů, v nichž koherence a energie hrají klíčovou roli. Konkrétně budou studované kvantové baterie a kvantový Maxwellův démon. Hlavním cílem výzkumu bude odpovědět na otázku, jak lze zvýšit jak energii tak i koherenci těchto systémů pomocí obecných kvantových transformací v termodynamicky relevantních scénářích a jaké jsou vztahy mezi změnami energie a koherence. Po experimentální stránce bude dosažení cílů projektu vyžadovat výraznou extenzi techniky dopředné optoelektronické vazby, jež umožní realizaci komplexních podmíněných operací řízených výsledky kvantových měření. Rovněž budou vyvinutá nová flexibilní optická schémata umožňující realizaci různých dvouqubitových interakcí potřebných pro plánované experimenty.
Klíčová slova
quantum opticselectro-optical feed-forwardlinear opticsquantum thermodynamics
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Hlavní účastníci
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
19-19189S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Photonic simulators of quantum thermodynamic systems
Anotace anglicky
The present project is focused on theoretical and experimental study of coherent energy manipulation in microscopic quantum systems, which is one of key aspects of quantum thermodynamics. We will exploit the tools of quantum optics to experimentally investigate selected fundamental quantum thermodynamic systems where coherence and energy play critical role. Specifically, we will study quantum batteries and quantum Maxwell’s demon. The main aim of our research will be to answer the question how both energy and coherence can be increased by general quantum transformations under thermodynamically meaningful scenarios, and what are the trade-offs between the energy and coherence changes. On the experimental side, achievement of the project goals will require significant generalization of the electro-optical feed-forward technique to enable realization of complex conditional operations controlled by results of quantum measurements. Furthermore, we will also design novel versatile optical schemes enabling realization of various two-qubit interactions required for the planned experiments.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BH - Optika, masery a lasery
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt pokračoval ve většině podle původního planu, drobné změny jsou důsledně zdůvodněny. Počet článků (7) je vysoký a jsou to kvalitní vědecké příspěvky.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2019
Ukončení řešení
31. 12. 2021
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
12. 5. 2021
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
29. 6. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
6 577 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 842 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
735 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
6 577 tis. Kč
Statní podpora
5 842 tis. Kč
88%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Optics (including laser optics and quantum optics)
Doba řešení
01. 01. 2019 - 31. 12. 2021