Adiabatic control in quantum optics and in quantum informatics  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
43287
Type K
Principal investigator Kis, Zsolt
Title in Hungarian Adiabatikus kontroll a kvantumoptikában és a kvantuminformatikában
Title in English Adiabatic control in quantum optics and in quantum informatics
Panel Physics
Department or equivalent Quantum Optics and Quantum Information Dept. (Research Institute for Solid State Physics and Optics Hung. Acad. Sci.)
Participants Ádám, Péter
Kárpáti, Attila
Kiss, Tamás
Koniorczyk, Mátyás
Starting date 2003-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 5.668
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

 
Results in Hungarian
Kiterjesztettük a STIRAP eljárást impulzusmomentum-állapotokból álló sokszintes degenerált kvantumrendszerekre, továbbá eljárást dolgoztunk ki állapotuk rekonstruálására. Alapvető kvantumkapu műveleteket implementáltunk a STIRAP módszer felhasználásával félvezető nanostruktúrákban. Disszipatív rendszerekben alkalmazható robusztus eljárást mutattunk be tetszőleges kevert állapot előállítására, mely kvantumbitek preparálására is használható. A kvantumtrajektória megközelítést felhasználva hatékony módszereket dolgoztunk ki az időfejlesztő operátor valamint kétidős korrelációs függvények meghatározására. Módszert javasoltunk fény nemlineáris frekvenciakonverziójára fáziskoherens közegekben. Bebizonyítottuk, hogy a fáziskoherens közegben modellezett hullámkatasztrófákra jellemző logaritmikus fázisszingularitásnál a fáziskitevő valós része egész vagy félegész szám. Megmutattuk, hogy Bose-Einstein kondenzátumban kvázi-egydimenziós áramlásnál az analóg Hawking-sugárzás hőmérséklete csak a csapdázó potenciáltól függhet. Összefonódott állapot létrehozására alkalmas algoritmust fejlesztettünk ki a STIRAP módszer alkalmazásával. Eljárást dolgoztunk ki összefonódott kvantumállapotok preparálására spin-láncokban. Numerikus optimalizációt végeztünk a végesen korrelált állapotok körében a végtelen, transzlációinvariáns spin-láncban a legközelebbi szomszéd összefonódottság maximumának meghatározására.
Results in English
We have extended the STIRAP (Stimulated Raman Adiabatic Passage) method to degenerate systems consisting of angular momentum states. Moreover, we have developed a reconstruction scheme to retrieve their quantum state. We have applied our quantum state control schemes to nanostructures for implementing basic quantum logic gates. We have developed a robust method to prepare pure and mixed states in dissipative systems. We have developed efficient methods using the quantum trajectory approach for numerically determining two-time correlation functions and the time-evolution operator in open quantum systems. We have developed a method for efficient nonlinear frequency conversion in phase coherent media. We have proved that by logarithmic phase singularities, modeled in phase coherent media, at wave catastrophes the wave amplitude grows with a half-integer power. In a quasi one dimensional flow of Bose-Einstein condensed atoms the Hawking temperature is entirely determined by the curvature of the trapping potential. We have developed a method based on the STIRAP scheme for creating entangled states in compound systems. We have proposed a scheme to create entangled states in spin-chains. We have performed a numerical optimization to determine the maximum nearest neighbor entanglement in a translationally invariant infinite qubit chain based on finitely correlated states.
Full text http://real.mtak.hu/1004/
Decision
Yes





 

List of publications

 
Kiss T; Leonhardt U: Towards the classification of wave catastrophes, J. Opt A: Pure and Applied Optics 6: S246-S247, 2004
Barthel C;Kis Z; Schneider U; Bergmann K: Tomographic reconstruction of the quantum state in degenerate atomic systems, Phys. Rev. A submitted, 2007
Sangouard N; Paspalakis E; Kis Z; Janszky J; Fleischhauer M: High fidelity logic gates for SQUID-qubits coupled to LC esonators, Phys. Rev. A submitted, 2007
Kiss T; Jex I; Alber G; Vymetal S: Complex chaos in the conditional dynamics of qubits, Phys. Rev. A 74: 040301R, 2006
Kis Z; Paspalakis E: Enhancing nonlinear frequency conversion using spatially dependent coherence, Phys. Rev. A 68: 043817/1-9, 2003
Paspalakis E; Kis Z: Novel Nonlinear Optical Response of Phase Coherent Media, Recent Res. Devel. Optics 3: 419-439, 2003
Vitanov NV; Kis Z; Shore BW: Coherent excitation of a degenerate two-level system by an elliptically polarized laser pulse, Phys. Rev. A 68: 063414/1-16, 2003
Kis Z; Paspalakis E: Arbitrary rotation and entanglement of flux SQUID qubits, Phys. Rev. B 69: 024510/1-6, 2004
Kis Z; Paspalakis E; Renzoni F; Stenholm S: Controlling material by light and light by material via adiabatic processes, Acta Phys. Hun. B 20: 161-164, 2004
Giovanazzi S; Farrell C; Kiss T; Leonhardt U: Conditions for one-dimensional supersonic flow of quantum gases, Phys. Rev. A 70: 063602, 2004
Karpati A; Adam P; Janszky J: A method for calculating two-time correlation functions in the quantum trajectory approach, J. Opt. B 6: S79-S83, 2004
Gabris A; Adam P; Koniorczyk M; Janszky J: Distinguishing Schroedinger cats in a lossy environment, J. Opt. B 6: S84-S89, 2004
Paspalakis E; Kis Z ; Voutsinas E; Terzis AF: Controlled rotation in a double quantum dot structure, Phys. Rev. B 69: 155316/1-5, 2004
Kis Z; Paspalakis E: Controlled creation of entangled states of excitons in coupled quantum dots, J. Appl. Phys. 96: 3435-3439, 2004
Kis Z; Karpati A; Shore BW; Vitanov NV: Stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP) among degenerate-level manifolds, Phys. Rev. A 70: 053405/1-20, 2004
Karpati A; Kis Z; Adam P: Engineering mixed states in a degenerate four-state system, Phys. Rev. Lett. 93: 193003/1-4, 2004
Thanopulos I; Paspalakis E; Kis Z: Laser-driven coherent manipulation of molecular chirality, Chem. Phys. Lett. 390: 228-235, 2004
Asboth JK; Adam P; Koniorczyk M; Janszky J: Coherent-state qubits: entanglement and decoherence, Eur. Phys. J. D 30: 403-410, 2004
Stefanak M; Kiss T; Jex I; Mohring B: The meeting problem in the quantum walk, J. Phys. A: Math. Gen. 39: 14965-14983, 2006
Koniorcyzk M; Buzek V; Adam P: Simulation of generators of Markovian dynamics on programmable quantum processors, Eur. Phys. J. D 37: 275-281, 2006
Novotny J; Stefanak M; Kiss T; Jex I: Control of entanglement in Ising-type networks with one and two excitations, J. Phys. A: Math. Gen. 38: 9087, 2005
Koniorczyk M; Rapcan P; Buzek V: Direct versus measurement-assisted bipartite entanglement in multiqubit systems and their dynamical generation in spin systems, Phys. Rev. A 72: 022321, 2005
Koniorczyk M; Buzek V: Nonmaximally entangled bases and their application in entanglement purification via swapping, Phys. Rev. A 71: 032331, 2005
Kis Z; Vitanov NV; Karpapti A; Barthel C; Bergmann K: Creation of arbitrary coherent superposition states by stimulated Raman adiabatic passage, Phys. Rev. A 72: 033403, 2005
Kurucz Z; Adam P; Kis Z; Janszky J: Continuous variable remote state preparation, Phys. Rev. A 72: 052315, 2005
Kiss T; Jex I; Alber G; Vymetal S: Complex chaos in conditional qubit dynamics and purification, Acta Phys. Hung. B, accepted for publication, 2006
Karpati A; Adam P; Kis Z; Janszky J: Stochastic unraveling of the time-evolution operator of open quantum system, Europhys. Lett. 75: 209, 2006
Hiesmayr B; Koniorczyk M; Narnhofer H: Maximizing nearest-neighbor entanglement in finitely correlated qubit chain, Phys. Rev. A 73, 032310, 2006




Back »