Classicality and Quantumness in Glassy Open Quantum Dynamics

玻璃开放量子动力学中的经典性和量子性

基本信息

  • 批准号:
    2879730
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

For classical and quantum physical systems, interactions with external environments are usually detrimental to any information encoded within their configurations, with systems found at long times in stable phases independent from their initial conditions. This forms a critical issue for quantum technology applications, with quantum information unavoidably erased overtime in experimental platforms. In classical soft matter featuring glassy dynamics, however, relaxation towards a stable phase can be significantly delayed, which enables a part of the initially encoded information to survive virtually unaffected for a long time. This project will explore open quantum generalisations of classical kinetically constrained models that are known to feature such glassy dynamics, with the goal to discover new physical systems that can store not only classical but also more fragile quantum information.The initial stage will consist of analytical studies of small systems. Those results will then guide adaptations of well-established exact and systematically improvable numerical techniques, for efficient simulations of larger systems. Experimentally feasible setups could become the focus in later years, with outcomes potentially paving a way for a novel type of quantum memories for quantum computing applications.
对于经典和量子物理系统,与外部环境的相互作用通常对其配置中编码的任何信息有害,系统在长时间内处于独立于初始条件的稳定相位。这是量子技术应用的一个关键问题,量子信息在实验平台上不可避免地会随着时间的推移而被擦除。然而,在具有玻璃动力学特征的经典软物质中,向稳定相的弛豫可以显著延迟,这使得最初编码的信息的一部分几乎不受影响地存活很长一段时间。该项目将探索经典动力学约束模型的开放量子推广,这些模型已知具有这种玻璃动力学特征,其目标是发现新的物理系统,不仅可以存储经典量子信息,还可以存储更脆弱的量子信息。初期阶段将包括对小系统的分析研究。然后,这些结果将指导完善的精确和系统改进的数值技术,以有效地模拟更大的系统。实验上可行的装置可能成为未来几年的焦点,其结果可能为量子计算应用的新型量子存储器铺平道路。

项目成果

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