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Decoherence and entanglement of two qubit systems
Tanja Traxler
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Betreuer*in
Reinhold Bertlmann
DOI
10.25365/thesis.15239
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29492.29476.559453-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die quantenphysikalischen Konzepte Dekohärenz
und Verschränkung. Im Hauptteil der Arbeit ein mathematischer Formalismus entworfen, der es erlaubt, so genannte offene Quantensysteme, also Teilsysteme, die in Austausch mit ihrer Umgebung stehen, zu studieren. Ohne genauere Kenntnis der stattfindenden Wechselwirkungen ist es möglich, eine Master-Gleichung aufzustellen, die die vollständige Zeitentwicklung des Systems angibt.
Am Beispiel eines Zwei-Qubit-Systems (verschränkte K-Mesonen) werden verschiedene Ansätze skizziert, die auftretenden Dekohärenzprozesse zu beschreiben, die sich vor
allem auf unterschiedliche Ansätze, der in die Master-Gleichung eingehenden Lindblad-Operatoren beziehen. Dabei wird neben dem herkömmlichen Ansatz von Projektions-Operatoren ein Ansatz mit Verschiebungs-Operatoren vorgeschlagen.
Besondere Aufmerksamkeit wird der - für alle Dekohärenz-Theorien zutreffenden - Eigenschaft der Vollständigen Positivität geschenkt. Im Speziellen wird ein experimentelles
Setup skizziert, in dem diese mathematische Eigenschaft am Beispiel von Neutronen (ebenfalls ein Zwei-Qubit-System) überprüft werden könnte. Dabei wird Bezug genommen auf eine von R. A. Bertlmann und W. Grimus vorgeschlagene Ungleichung, die im Falle Vollständiger Positivität erfüllt sein muss, und durch zwei Setups unterschiedlich kombinierter Magnetfelder mit den Dekohärenzparametern verschiedener Richtungen experimentell verifiziert werden kann. So konnte eine experimentelle Situation
gefunden werden, in der das gesamte Spektrum für Vollständige Positivität realisiert werden kann - wesentlich allerdings wäre ein Setup, das auch "verbotene" Bereiche zulässt und somit die Vollständige Positivität experimentell testbar macht.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Decoherence Entanglement Qubits Open quantum systems Master-equation Complete Positivity
Schlagwörter
(Deutsch)
Dekohärenz Verschränkung Qubits Offene Quantensysteme Master-Gleichung Vollständige Positivität
Autor*innen
Tanja Traxler
Haupttitel (Englisch)
Decoherence and entanglement of two qubit systems
Paralleltitel (Deutsch)
Dekohärenz und Verschränkung von Zwei-Qubit-Systemen
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
109 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Reinhold Bertlmann
Klassifikationen
33 Physik > 33.23 Quantenphysik ,
33 Physik > 33.56 Elementarteilchenphysik
AC Nummer
AC08821047
Utheses ID
13672
Studienkennzahl
UA | 411 | | |