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Séance de cours

Evolution des matrices de densité

Dans cours

PHYS-454: Quantum optics and quantum information

This lecture describes advanced concepts and applications of quantum optics. It emphasizes the connection with ongoing research, and with the fast growing field of quantum technologies. The topics cover some aspects of quantum information processing, quant ...

Description

Cette séance de cours couvre l'évolution des matrices de densité en optique quantique, en se concentrant sur les super-opérateurs, les chemins d'évolution et les cartes complètement positives. Il explique l'évolution unitaire dans les systèmes fermés, les mesures et l'importance de l'enregistrement des résultats. La séance de cours aborde également le concept d'évolution limitée sur l'espace étendu, en mettant l'accent sur les exigences de cartes complètement positives et l'unicité des représentations.

Enseignant·e

Jean-Philippe Brantut

I did my PhD at the Institut d'Optique under the direction of Philippe Bouyer and Alain Aspect, before moving to ETHZ in the group of Tilman Esslinger, first as a post-doc then as a senior scientist. There I developed in particular the method allowing for a quantum simulation of nano-electronic devices with ultracold quantum gases.Since september 2016, I hold the Fondation Sandoz chair in physics of quantum gases at EPFL. There, my group has developed the first cold atoms machine combining Fermi gases with cavity-quantum electrodynamics. We use it to explore new ways of measuring and manipulating quantum matter.

Source officielle

Proximité ontologique

Informatique théorique

Theory of computation: Informatique quantique

Concepts associés (32)

Application complètement positive

En mathématiques, une application positive entre deux C*-algèbres est une application linéaire qui est croissante, c'est-à-dire qui envoie tout sur un élément positif. Une application complètement positive est une application telle que pour tout entier naturel k, l'application induite, entre les algèbres correspondantes de matrices carrées d'ordre k, est positive. Les applications complètement positives entre C*-algèbres de matrices sont classifiées par un théorème dû à Man-Duen Choi.

Quantum operation

In quantum mechanics, a quantum operation (also known as quantum dynamical map or quantum process) is a mathematical formalism used to describe a broad class of transformations that a quantum mechanical system can undergo. This was first discussed as a general stochastic transformation for a density matrix by George Sudarshan. The quantum operation formalism describes not only unitary time evolution or symmetry transformations of isolated systems, but also the effects of measurement and transient interactions with an environment.

Matrice densité

En physique quantique, la matrice densité, souvent représentée par , est un objet mathématique introduit par le mathématicien et physicien John von Neumann permettant de décrire l'état d'un système physique. Elle constitue une généralisation de la formulation d'un état physique à l'aide d'un ket , en permettant de décrire des états plus généraux, appelés mélanges statistiques, que la précédente formulation ne permettait pas de décrire.

Quantum channel

In quantum information theory, a quantum channel is a communication channel which can transmit quantum information, as well as classical information. An example of quantum information is the state of a qubit. An example of classical information is a text document transmitted over the Internet. More formally, quantum channels are completely positive (CP) trace-preserving maps between spaces of operators. In other words, a quantum channel is just a quantum operation viewed not merely as the reduced dynamics of a system but as a pipeline intended to carry quantum information.

Matrice aléatoire

En théorie des probabilités et en physique mathématique, une matrice aléatoire est une matrice dont les éléments sont des variables aléatoires. La théorie des matrices aléatoires a pour objectif de comprendre certaines propriétés de ces matrices, comme leur norme d'opérateur, leurs valeurs propres ou leurs valeurs singulières. Face à la complexité croissante des spectres nucléaires observés expérimentalement dans les années 1950, Wigner a suggéré de remplacer l'opérateur hamiltonien du noyau par une matrice aléatoire.

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Mesure du volume: Description générale

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Physique quantique II: Matrice d'opérateur ou de densité

Explore l'opérateur, la matrice de densité, les sous-systèmes, les états et l'évolution des systèmes en physique quantique.

Enveloppe quantique

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