Aktuelle Forschungsthemen der Arbeitsgruppe qTεC

Quantennatur: Um besondere Merkmale der Quantenphysik - im Vergleich zur klassischen Physik - zu identifizieren, betrachten wir verschiedene Darstellungen von Quantenzuständen, beispielsweise Wigner-Funktionen einschliesslich ihrer diskreten Formulierungen oder die Multipoldarstellung der Polarisation von Mehrphotonen-Zuständen.

Tomographie: Eine wichtige Aufgabe in der Quantenmechanik ist es, Quantenzustände anhand von Messergebnissen zu bestimmen. Wir betrachten tomographisch vollständige Mengen von Messungen und deren Struktur, einschließlich MUBs und SIC-POVMs. Bei größeren Systemen ist eine vollständige Tomographie nicht mehr durchführbar und Quantenzustände müssen mit Hilfe von unvollständigen Messungen geschätzt werden.

Verschränkung: Im Gegensatz zu klassischen Systemen wächst der Zustandsraum von zusammengesetzten Quantensystemen exponentiell mit der Anzahl ihrer Komponenten. Nahezu alle Zustände von zusammengesetzten Quantensystemen sind verschränkt, allerdings ist die Charakterisierung der verschienden Arten von Verschränkung in solchen Mehrteilchensystemen noch nicht ausreichend gut verstanden. Wir nutzen algebraische Methoden, um die verschiedenen Arten der Verschränkung zu identifieren und zu beschreiben.

Codes: Quantenzustände reagieren sehr sensibel auf Wechselwirkungen mit der Umgebung, gleichzeitig aber ermöglicht die Quantenmechanik Mechanismen, Quanteninformation durch geschickte Codierung in Unterräumen vor äußeren Einflüssen zu schützen. Wir betrachten Schranken für Codeparameter, einschließlich konstruktiver Beweise für untere Schranken sowie Codes für bestimmte, physikalisch relevante Kanäle, wie Amplitudendämpfung. Weiterhin betrachten wir das Problem der optimalen Unterscheidung von Quantenzuständen, welches beispielsweise bei der Übertragung von klassischer Information Anwendung findet.

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Aktuelle Ausgabe: Newsletter No 13 - Oktober 2018

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