Photo by user Riemann, released under CC BY-SA 3.0

Sistemi quantistici aperti

(Photo by user Riemann, released under CC BY-SA 3.0)

Un sistema quantistico aperto è un sistema quantistico “piccolo” che interagisce con un sistema quantistico “grande”, chiamato ambiente.

Negli ultimi anni sono emerse tecnologie basate sull’utilizzo della coerenza quantistica per trasmettere informazioni o eseguire operazioni su un calcolatore in modo efficiente. Per rendere queste operazioni possibili è necessario controllare il sistema dall’esterno, esponendolo però anche all’effetto dell’ambiente.

In questo seminario discuteremo insieme diverse ed importanti tecniche legate al problema dei sistemi aperti. Più in dettaglio:

Lezione 1 – Dalla funzione d’onda all’operatore densità: formalismo di Lindblad ed equazione maestra. Processi stocastici tipo Markov (cenni). Applicazioni: oscillatore armonico (modo di una cavità) e sistema a due livelli (qu-bit). Estensione naturale al modello Jaynes-Cummings (fondamento della cavity QED, vedi Nobel 2012).

Lezione 2 – Teoria input-output. Applicazione: oscillatore armonico forzato.

Lezione 3 – Teoria di scattering: operatori d’onda, matrice S, relazione con teoria input-output, teoria perturbativa (argomento tecnico).

Gli argomenti possono essere soggetti a modifiche. Suggerimenti prima e nel corso del seminario sono benvoluti!

Il seminario è particolarmente adatto per studenti di matematica e fisica (e in generale di materie scientifiche) dal secondo/terzo anno in su. Gli studenti di ogni corso di laurea sono i benvenuti: il focus del seminario non sarà solo sulla matematica ma sui significati delle equazioni.

Docente:

Matteo Biondi

Calendario delle lezioni:

martedì 22 aprile 2014 – ore 18.00
mercoledì 23 aprile 2014 – ore 18.00
giovedì 24 aprile 2014 – ore 18.00