Dekohärenz und Fidelity-Zerfall in komplexen Systemen

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Unter Dekohärenz versteht man den Verlust von Quanteneigenschaften eines Teilchens auf Grund der Wechselwirkung mit seiner Umgebung. Fidelity ist ein quantenmechanisches Maß für die Stabilität eines Systems gegenüber kleinen Störungen. Kohärenz und Fidelity von Qubits sind notwendige Voraussetzungen zur Herstellung von Quantencomputern. Das Projekt befasst sich mit der theoretischen Untersuchung zur Erhaltung der Quantenkohärenz bzw. der Fidelity. Speziell werden zwei Effekte untersucht:a) Quantenfrustration in Spinsystemen. ¿Quantenfrustration bezeichnet das Phänomen, dass sich durch eine gleichzeitige, symmetrische Kopplung des Systems an die Umgebung mit nicht kommutierenden Observablen die effektive Dissipation und Dekohärenz des Systems verringert.b) Fidelity freeze für chaotische Quantensysteme. Der ¿Fidelity freeze bezeichnet das Einfrieren der Fidelity auf hohem Niveau und für lange Zeiten.Das Projekt hat das Ziel, die exakten Voraussetzungen für das Auftreten von Quantenfrustration bzw. eines ¿Fidelity freezes anzugeben, diese zu quantifizieren und eventuell experimentelle Implementierungen vorzuschlagen.