Kvantumbit realizációk vizsgálata
Napjainkban egyre nagyobb hangsúlyt fordítanak a kvantummechanikán alapuló kvantuminformatika térhódításaira, amely nemcsak kvantumszámítógépek és
kvantumszimulátorok megépítésének folyamatát gyorsítja fel, hanem a vele párhuzamosan a kvantumérzékelést és -kommunikációt is. Azonban ahhoz, hogy képesek legyünk kommunikálni a jövőbeni kvantum-interneten keresztül, szükségünk van egy nélkülözhetetlen elemre, a kvantumbitek beírására szolgáló tároló eszközre. Az egyik lehetőség kvantumbit tárolás realizációjára magspinek mágneses rezonancia alapú spektroszkópiája (azaz Nuclear Magnetic Resonance-NMR). További lehetősségek közé tartoznak a szilárdtest alapú kvantumbit realizációk, illetve az atomok világa.
A dolgozatomban elsőként víz molekulák feles spinű atommagjait fogom manipulálni kvantumbitek létrehozásához. Ehhez megfelelően kiválasztott NMR impulzusokat fogok használni, majd kvantum tomográfiával előállítom a sűrűségmátrixát, így megkapva a kvantumállapotát. Munkám során megvizsgáltam a kvantuminformáció fennmaradását 1 kvantumbites művelet - Rabi oszcilláció vagy forgatás során. Azt véltem felfedezni, hogy ezt nagy mértékben befolyásolja a mágneses tér inhomogenitása, amit pedig könnyedén ellenőrizhetünk a sűrűségmátrixszal és relaxációs időkkel. Ennek kapcsán különböző hibajavító eljárásokat teszteltem, melynek eredményeit bemutatom.
TDK munkám során ugyancsak megismerkedtem semleges atomok mágneses-optikai csapdázással, amely az atomi kvantumbitek és kvantummemóriák preparációjának első lépése. Végezetül pedig a fent felsorolt technológiák műholdas rendszerekre való implementálhatóságát vizsgálom.
szerző
-
Oláh Kitti
Űrmérnök
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Bacsárdi László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék -
-
Dr. Fortágh József
egyetemi tanár, Universität Tübingen (külső)