Open quantum systems under coherent control with continuous monitoring and unitary feedback

Zusammenfassung: Zur Realisierung von Quantentechnologien ist es zwingend notwendig, die hierzu notwendigen Quanteneigenschaften, wie zum Beispiel Kohärenz und Verschränkung, gegen schädliche Umgebungseinflüsse zu schützen. Eine mögliche Strategie dies zu erreichen, beruht in kohärenter Kontrolle, die experimentell vergleichsweise einfach realisierbar ist, die gewünschten Eigen- schaften allerdings nur begrenzt aufrecht erhalten kann. Wir untersuchen, inwiefern die Kontrollmöglichkeiten durch eine Erweiterung mittels kon- tinuierlicher Messung und Rückkopplungsmechanismen verbessert werden können. Dabei beschränken wir uns in dieser Arbeit auf das grundlegende Beispiel eines einzelnen Zwei-Niveau-Atoms, welches durch Emission eines Photons in die Umgebung spontan in seinen Grundzustand relaxieren kann. Wir finden, dass man allein schon durch Post-Selektion der Messereignisse jeden beliebigen reinen Qubitzustand stabilisieren kann, was durch kohärente Kontrolle allein nicht möglich scheint. Unter Anwendung von unitären Oper- atoren als Rückkopplungsoperationen ist schliesslich jeder gewünschte Zwei- Niveau-Zustand vollständig gegen den Umwelteinfluss stabilisierbar. Auch unter realistischen Annahmen, die beispielsweise fehlerbehaftete kohärente Kontrolle, ineffizientes Messen und zeitverzögerte Rückkopplungsmechanis- men berücksichtigen müssen, bleiben die verbesserten Kontrollmöglichkeiten erhalten

Standort
Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
Umfang
Online-Ressource
Sprache
Englisch
Anmerkungen
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Masterarbeit, 2014

Klassifikation
Physik

Ereignis
Veröffentlichung
(wo)
Freiburg
(wer)
Universität
(wann)
2015
Urheber

DOI
10.6094/UNIFR/10220
URN
urn:nbn:de:bsz:25-freidok-102201
Rechteinformation
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Letzte Aktualisierung
25.03.2025, 13:52 MEZ

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Beteiligte

Entstanden

  • 2015

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