Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Adiabatický transport atomů v optických mřížkách

Miroslav Gajdacz

Published Jan 1, 2010• 0 citations
OpenAlex

Abstract

Prace se zabýva adiabatickým kvantovým transportem atomu mezi nesousedicimi jamami potencialove trojjamy. Tento proces, zvaný CTAP (coherent tunneting via adiabatic passage), je studovan v periodickem potencialu jednodimenzionalni opticke mřižky. Pomoci numerickeho řeseni stacionarni Schrodingerovy rovnice je nalezena trajektorie v prostoru amplitudových a fazových parametrů harmonických komponent potencialu pro proces CTAP. Ověřeni efektivity a robustnosti transferu vůci sumu v parametrech opticke mřižky je provedeno numerickým řesenim casove Schrodingerovy rovnice

Related papers

Quantum Optical Methods for Communication and Processing of Information

Miroslav Gavenda

Obsahem me disertacni prace je dosud neřesený problem oživeni uplne ztraty entanglementu v kvantovem kanalu. Hlavni myslenkou při obnově entanglementu je aktivni monitorovani relevantni casti okoli. Tuto myslenku jsme použili na problem ztraty entanglementu v připadě interakce dvou fotonů na dělici svazku z nichž jeden simuloval okoli a druhý system (entanglovaný se třetim fotonem). Tento model vede na depolarizacni kanal na jehož výstupu již výsledný stav nemusi být entanglovaný. V připadě nerozlisitelných fotonů na dělici svazku vsak dokažeme tento stav pomoci měřeni a dynamickeho filtrovani převest s jistou pravděpodobnosti až na maximalně entanglovaný stav dvou fotonů. V připadě rozlisitelných fotonů je výsledný stav po měřeni vždy entanglovaný a dalsim filtrovanim můžeme jeho entanglement navýsit (nedosahneme již vsak maximalniho entanglementu). Obnoveni entanglementu je možne dosahnout pro vsechny linearni interakce mezi dvěma fotony. Jinou otazkou řesenou v ramci me dizertace je problem uplne ztraty entanglementu v po sobě jdoucich odlisných kvantových kanalech. Důvodem ke ztratě entanglementu je spatna vzajemna adaptace kanalů vůci sobě. Obnovu entanglementu je možne zajistit vhodnými operacemi mezi kanaly (adaptovat kanaly vůci sobě). Z provedených numerických výpoctů je patrno, že pro jiste kanaly je unitarni transformace dostacujici operaci pro obnovu entanglementu. U jiných kanalů je potřeba k obnově entanglementu použit filtracnich procedur. Zajimavým rysem je, že filtracni operace na jedne kopii umožňuje obnovu pro vsechny konfigurace urcitých typů kanalů. Třetim směrem řeseným v ramci me disertace je problem ztraty koherence (dekoherence) kvantove castice v připadě jeji zaměny s jinou castici představujici sum. Předmětem zkoumani je elementarni proces diskretni dekoherence, který se odlisuje od fyzikalnich modelů věnujicich se v case spojitým dekoherencnim procesům. Jako model pro konkretni výpocty jsme zvolili chovani interference fotonu v Machově-Zehnderově interferometru, jehož jedno rameno bylo zasuměno přitomnosti dalsiho fotonu. Bylo zjistěno, že pouha zaměna signaloveho a sumoveho fotonu staci k tomu, aby doslo k ubytku koherence (interference). Pokles dekoherence zavisi na poctu sumových fotonů a rozlisitelnosti mezi signalovým a sumovým fotonem.

•Jan 1, 2012•0 citations

Kvantitativní srovnání exaktního řešení a Hartree-Fockovy aproximace základního stavu ve zjednodušeném kvantovém modelu

Anna Malinová

V této práci se zabýváme kvantitativním srovnáním exaktního řešení stacionární Schrödingerovy rovnice a Hartree-Fockovou aproximací základního stavu systému dvou interagujících elektronů. Ty zjednodušeně popisujeme jako systém dvou lineárních kvantových harmonických oscilátorů se speciálně zvolenou interakcí, která umožňuje jak exaktní řešení, tak analytické řešení Hartree-Fockových rovnic.

•Jan 1, 2015•0 citations

Funkcionální analýza a kvantová fyzika

Nikola Koutná

Bakalařska prace se zaměřuje na spektralni vlastnosti kompaktnich, symetrických a samoadjungovaných operatorů na Hilbertově prostoru vedouci k zakladům operatoroveho poctu, jehož se v kvantove mechanice využiva při studiu Schrodingerovy rovnice. Klicove výsledky teorie jsou ilustrovany na jedne z přibližných metod řeseni Schrodingerovy rovnice, a to perturbacni teorii pro casově zavisle i nezavisle Hamiltoniany. Pozornost je věnovana take kvantově mechanickým reprezentacim, zejmena reprezentaci interakcni, ktera se ukazuje jako nejvhodnějsi ramec výpoctů casově zavisle perturbacni teorie.

•Jan 1, 2014•0 citations

Nonhermitian quantum optics studied using an analytically solvable harmonic model

Jakub Vaniš

Nehermitovská kvantová mechanika (NHQM) nabízí účinný matematický formalismus pro popis jevů zahrnujících metastabilní atomové stavy (rezonance). Tyto rezonance hrají klíčovou roli například při rozptylu fotonů na atomech. Zaměřujeme se na analytické řešení kvantové dynamiky modelu harmonického atomu interagujícího s kvantovým elektromagnetickým polem. Využíváme transformaci komplexního škálování z NHQM aplikovanou na fotonové hybnosti a následně převádíme náš nehermitovský Hamiltonián do separovatelné formy normálních módů. Nehermitovské normální módy, zkonstruované v rámci tohoto projektu systematickým a samoobsažným způsobem, otevírají dveře k budoucím studiím celé řady vysoce relevantních fyzikálních jevů, jako jsou: kvantová dynamika indukovaná světlem, kvantová teorie tlumených oscilátorů, teorie kvantové disipace Caldeiry-Leggetta nebo teorie kvantové termodynamiky. Navíc je tato práce relevantní i z teoretického hlediska, jelikož poskytuje přesné analytické řešení dynamiky hmotného systému spojeného se spojitým souborem kvantových stupňů volnosti.

•Jan 5, 2026•0 citations

Quantum cryptography with time and phase encoding

Ondřej Čermák

Limitujícím faktorem dnešního šifrování je neschopnost bezchybně detekovat odposlouchávání, a proto všechny šifrovací algoritmy s tím musí počítat. Pro distribuci šifrovacího klíče se dnes používá asymetrické šifrování založené na problému diskrétního logaritmu nebo faktorizaci prvočísel. Nové technologie, jako je nově se objevující oblast kvantových počítačů, však nabízejí algoritmy, které mohou efektivně vyřešit tyto úlohy, a tedy případně prolomit dnešní šifrování. Navíc by to mohlo ovlivnit všechna šifrovaná data, tedy nejen po vynálezu kvantového počítače schopného spouštět Shorův algoritmus, ale také všechna dříve uložená šifrovaná data. Kvantová distribuce klíčů umožňuji detekci odposlechu za pomocí zákonů kvantové mechaniky a umožňuje tak zcela bezpečně distribuovat symetrický klíč mezi dvě strany. Tato práce prezentuje simulaci, experimentální realizaci a testování systému kvantové distribuce klíče (QKD) založeného na protokolu BB84 s využitím časového a fázového kódování. Hlavním cílem bylo sestavit praktické optické zařízení schopné demonstrovat principy QKD na úrovni jednotlivých fotonů. Bylo vyvinuto plně integrované zařízení, které se skládá ze dvou asymetrických Mach-Zehnderových interferometrů rozdělených do sekcí Alice a Bob, propojených optickým vláknem, kvantovým kanálem. Mikropočítač Red Pitaya STEMlab 125-14 byl využit pro ovládání systému, generování laserových pulsů, aplikaci fázové modulace a provádění detekce fotonů. Na jednotlivých komponentách bylo provedeno testování a kalibrace pro optimalizaci systému. Klasická interference dosáhla viditelnosti 45,66\%, což se blíží teoretickému maximu 50\%. Kvantové měření na úrovni jednotlivých fotonů dosáhlo viditelnosti 32,60\%, což demonstruje úspěšnou interferenci a schopnost kódovat informace na jednotlivé fotony. Simulace pokrývá celý proces QKD, od generování kvantových stavů Alice, přenosu přes simulovaný kvantový kanál s šumem a ztrátami, měření Bobem a následnými postprocesingovými fázemi, včetně filtrování klíčů, odhadu chyb, korekce chyb, zesílení soukromí klíče a autentizace klíče. Provedeny byly rozsáhlé analýzy pro hodnocení dopadu různých zdrojů šumu a scénářů odposlechu na kvantovou chybovost bitů (QBER) a finální délku klíče.

•Jun 7, 2024•0 citations

Nelineární optická spektroskopie molekulárních komplexů

J. Linhart

Práce se zabývá teorií nelineární spektroskopie a projevy kvantové koherentní dynamiky v nelineární spektroskopii. Poskytuje stručný přehled spektroskopických metod se zaměřením na metodu pump-probe. Dále rozví- jíme teorii nelineární odezvy, přičemž vycházíme z obecného N-wave mixing experimentu, a dospíváme ke tvaru odezvové funkce třetího řádu vyjádřené pomocí Liouvillových drah. Pro vybrané modelové systémy sledujeme koher- entní efekty, které se projevují v 2D a pump-probe spektrech, a provádíme jejich porovnání. D·raz je kladen na objasnění jev· relaxace a excitonové koherence mezi dvěma excitovanými stavy molekulárního dimeru. 1

•May 30, 2011•0 citations
Prace se zabýva adiabatickým kvantovým transportem atomu mezi nesousedicimi jamami potencialove trojjamy. Tento proces, zvaný CTAP (coherent tunneting via adiabatic passage), je studovan v periodickem potencialu jednodimenzionalni opticke mřižky. Pomoci numerickeho řeseni stacionarni Schrodingerovy rovnice je nalezena trajektorie v prostoru amplitudových a fazových parametrů harmonických komponent potencialu pro proces CTAP. Ověřeni efektivity a robustnosti transferu vůci sumu v parametrech opticke mřižky je provedeno numerickým řesenim casove Schrodingerovy rovnice
Obsahem me disertacni prace je dosud neřesený problem oživeni uplne ztraty entanglementu v kvantovem kanalu. Hlavni myslenkou při obnově entanglementu je aktivni monitorovani relevantni casti okoli. Tuto myslenku jsme použili na problem ztraty entanglementu v připadě interakce dvou fotonů na dělici svazku z nichž jeden simuloval okoli a druhý system (entanglovaný se třetim fotonem). Tento model vede na depolarizacni kanal na jehož výstupu již výsledný stav nemusi být entanglovaný. V připadě nerozlisitelných fotonů na dělici svazku vsak dokažeme tento stav pomoci měřeni a dynamickeho filtrovani převest s jistou pravděpodobnosti až na maximalně entanglovaný stav dvou fotonů. V připadě rozlisitelných fotonů je výsledný stav po měřeni vždy entanglovaný a dalsim filtrovanim můžeme jeho entanglement navýsit (nedosahneme již vsak maximalniho entanglementu). Obnoveni entanglementu je možne dosahnout pro vsechny linearni interakce mezi dvěma fotony. Jinou otazkou řesenou v ramci me dizertace je problem uplne ztraty entanglementu v po sobě jdoucich odlisných kvantových kanalech. Důvodem ke ztratě entanglementu je spatna vzajemna adaptace kanalů vůci sobě. Obnovu entanglementu je možne zajistit vhodnými operacemi mezi kanaly (adaptovat kanaly vůci sobě). Z provedených numerických výpoctů je patrno, že pro jiste kanaly je unitarni transformace dostacujici operaci pro obnovu entanglementu. U jiných kanalů je potřeba k obnově entanglementu použit filtracnich procedur. Zajimavým rysem je, že filtracni operace na jedne kopii umožňuje obnovu pro vsechny konfigurace urcitých typů kanalů. Třetim směrem řeseným v ramci me disertace je problem ztraty koherence (dekoherence) kvantove castice v připadě jeji zaměny s jinou castici představujici sum. Předmětem zkoumani je elementarni proces diskretni dekoherence, který se odlisuje od fyzikalnich modelů věnujicich se v case spojitým dekoherencnim procesům. Jako model pro konkretni výpocty jsme zvolili chovani interference fotonu v Machově-Zehnderově interferometru, jehož jedno rameno bylo zasuměno přitomnosti dalsiho fotonu. Bylo zjistěno, že pouha zaměna signaloveho a sumoveho fotonu staci k tomu, aby doslo k ubytku koherence (interference). Pokles dekoherence zavisi na poctu sumových fotonů a rozlisitelnosti mezi signalovým a sumovým fotonem.
Bakalařska prace se zaměřuje na spektralni vlastnosti kompaktnich, symetrických a samoadjungovaných operatorů na Hilbertově prostoru vedouci k zakladům operatoroveho poctu, jehož se v kvantove mechanice využiva při studiu Schrodingerovy rovnice. Klicove výsledky teorie jsou ilustrovany na jedne z přibližných metod řeseni Schrodingerovy rovnice, a to perturbacni teorii pro casově zavisle i nezavisle Hamiltoniany. Pozornost je věnovana take kvantově mechanickým reprezentacim, zejmena reprezentaci interakcni, ktera se ukazuje jako nejvhodnějsi ramec výpoctů casově zavisle perturbacni teorie.
Nehermitovská kvantová mechanika (NHQM) nabízí účinný matematický formalismus pro popis jevů zahrnujících metastabilní atomové stavy (rezonance). Tyto rezonance hrají klíčovou roli například při rozptylu fotonů na atomech. Zaměřujeme se na analytické řešení kvantové dynamiky modelu harmonického atomu interagujícího s kvantovým elektromagnetickým polem. Využíváme transformaci komplexního škálování z NHQM aplikovanou na fotonové hybnosti a následně převádíme náš nehermitovský Hamiltonián do separovatelné formy normálních módů. Nehermitovské normální módy, zkonstruované v rámci tohoto projektu systematickým a samoobsažným způsobem, otevírají dveře k budoucím studiím celé řady vysoce relevantních fyzikálních jevů, jako jsou: kvantová dynamika indukovaná světlem, kvantová teorie tlumených oscilátorů, teorie kvantové disipace Caldeiry-Leggetta nebo teorie kvantové termodynamiky. Navíc je tato práce relevantní i z teoretického hlediska, jelikož poskytuje přesné analytické řešení dynamiky hmotného systému spojeného se spojitým souborem kvantových stupňů volnosti.
Limitujícím faktorem dnešního šifrování je neschopnost bezchybně detekovat odposlouchávání, a proto všechny šifrovací algoritmy s tím musí počítat. Pro distribuci šifrovacího klíče se dnes používá asymetrické šifrování založené na problému diskrétního logaritmu nebo faktorizaci prvočísel. Nové technologie, jako je nově se objevující oblast kvantových počítačů, však nabízejí algoritmy, které mohou efektivně vyřešit tyto úlohy, a tedy případně prolomit dnešní šifrování. Navíc by to mohlo ovlivnit všechna šifrovaná data, tedy nejen po vynálezu kvantového počítače schopného spouštět Shorův algoritmus, ale také všechna dříve uložená šifrovaná data. Kvantová distribuce klíčů umožňuji detekci odposlechu za pomocí zákonů kvantové mechaniky a umožňuje tak zcela bezpečně distribuovat symetrický klíč mezi dvě strany. Tato práce prezentuje simulaci, experimentální realizaci a testování systému kvantové distribuce klíče (QKD) založeného na protokolu BB84 s využitím časového a fázového kódování. Hlavním cílem bylo sestavit praktické optické zařízení schopné demonstrovat principy QKD na úrovni jednotlivých fotonů. Bylo vyvinuto plně integrované zařízení, které se skládá ze dvou asymetrických Mach-Zehnderových interferometrů rozdělených do sekcí Alice a Bob, propojených optickým vláknem, kvantovým kanálem. Mikropočítač Red Pitaya STEMlab 125-14 byl využit pro ovládání systému, generování laserových pulsů, aplikaci fázové modulace a provádění detekce fotonů. Na jednotlivých komponentách bylo provedeno testování a kalibrace pro optimalizaci systému. Klasická interference dosáhla viditelnosti 45,66\%, což se blíží teoretickému maximu 50\%. Kvantové měření na úrovni jednotlivých fotonů dosáhlo viditelnosti 32,60\%, což demonstruje úspěšnou interferenci a schopnost kódovat informace na jednotlivé fotony. Simulace pokrývá celý proces QKD, od generování kvantových stavů Alice, přenosu přes simulovaný kvantový kanál s šumem a ztrátami, měření Bobem a následnými postprocesingovými fázemi, včetně filtrování klíčů, odhadu chyb, korekce chyb, zesílení soukromí klíče a autentizace klíče. Provedeny byly rozsáhlé analýzy pro hodnocení dopadu různých zdrojů šumu a scénářů odposlechu na kvantovou chybovost bitů (QBER) a finální délku klíče.
Práce se zabývá teorií nelineární spektroskopie a projevy kvantové koherentní dynamiky v nelineární spektroskopii. Poskytuje stručný přehled spektroskopických metod se zaměřením na metodu pump-probe. Dále rozví- jíme teorii nelineární odezvy, přičemž vycházíme z obecného N-wave mixing experimentu, a dospíváme ke tvaru odezvové funkce třetího řádu vyjádřené pomocí Liouvillových drah. Pro vybrané modelové systémy sledujeme koher- entní efekty, které se projevují v 2D a pump-probe spektrech, a provádíme jejich porovnání. D·raz je kladen na objasnění jev· relaxace a excitonové koherence mezi dvěma excitovanými stavy molekulárního dimeru. 1