۱۷۸۵۱پ
per
شبیه سازی سیستم های کوانتومی با استفاده از روش اتصال و قطع جفت شدگی برروی کامپیوترکوانتومیNMR
/حسین داودی یگانه
: فیزیک
، ۱۳۹۶
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
فیزیک، گرایش بنیادی
۱۳۹۶/۰۶/۱۱
تبریز
شبیه سازی یک سیستم کوانتومی یک مسئله محاسباتی نسبتا دشوار است به ویژه اگر سیستم بزرگ باشد .با این وجود می توان از یک سیستم کوانتومی کنترل پذیر برای مطالعه سایر سیستم های کوانتومی که کنترل پذیر نیستند، استفاده کرد .شبیه سازی کوانتومی را می توان با یک کامپیوتر کوانتومی انجام داد اما در حال حاضر چنین دستگاهی در دسترس نیست، بنابراین از سیستم های کنترل پذیر به عنوان شبیه ساز کوانتومی استفاده می شود .شبیه سازی کوانتومی کاربردهای زیادی در مطالعه مسائل فیزیک ماده چگال ، فیزیک انرژی های بالا ،فیزیک اتمی و کیهانشناسی دارد .تعدادی از سیستم های کوانتومی مثل یون های به دام افتاده ، مولکول های قطبی، مدارهای ابررسانا، الکترون موجود در نیم رساناها و اسپین های هسته ای(محاسبات کوانتومی(NMR را می توان به عنوان شبیه ساز کوانتومی در نظر گرفت .ما در این پایان نامه از سیستم های اسپن هسته ای به عنوان شبیه ساز کوانتومی استفاده می کنیم .سیستم های اسپین هسته ای نامزد خوبی برای بکارگیری در ساخت کامپیوترهای کوانتومی هستند، زیرا که این سیستم ها زمان همدوسی بالایی دارند و با دنباله ای از پالس ها بسامد رادیویی قابل دستکاری و کنترل هستند .ما سیستم فتوسنتز را در نظر می گیریم و با استفاده از محاسبات کوانتومیNMR شبیه سازی آن را انجام می دهیم .سیستم فتوسنتزی به عنوان یک سیستم باز کوانتومی دارای تحولات یکانی و غیر یکانی است .ما برای شبیه سازی تحولات یکانی از روش بازتزویج و عدم تزویج در محاسبات کوانتومیNMR و برای شبیه سازی تحولات غیریکانی از روش های شبیه سازی کانال تک کیوبیتی و شبیه سازی عام فرآیند مارکوفی استفادهمی کنیم .برای هربخش مدارهای کوانتومی طراحی و آنها را با استفاده از محاسبات کوانتومیNMR پیاده سازی می کنیم .نتایج حاصل از محاسبات نشان داد که با استفاده از محاسبات کوانتومیNMR می توان به صورت بهینه سیستم کوانتومی فتوسنتز را شبیه سازی کرد
Simulating quantum system is a difcult computational problem, especially when size of system is large. However controllable quantum system can be used to study another less controllable quantum system. Quantum simulation could be implemented using quantum computers, but this setup is still far from reach therefore controllable quantum system be used as quantum simulator. Quantum simulation have many applications in the study of many problems in condensed-matter physics, high-energy physics, atomic physics, and cosmology. A number of quantum systems such as, ions trapped , polar molecules, electrons in semiconductors, superconducting circuits, nuclear spins have been proposed as quantum simulators. In this thesis, we employ nuclear spin systems (NMR quantum computation) as quantum simulator. Nuclear spin systems are good candidates for quantum computers because have long coherence times and manipulation by complex sequences of radio frequency(RF) pulses. We consider photosynthetic system and simulate dynamics with NMR quantum computation.Photosynthetic system is open quantum system and have unitary and non-unitary evolution. We use recoupling and decoupling method on NMR quantum computation to simulate unitary evolution and employ simulation single quantum channel and universal simulation of Markovian process methods to simulate non-unitary part. We design quantum circuits and implement them on NMR quantum computation. Our result shown photosynthetic quantum system can be simulated on NMR quantum computation efciently
داودی یگانه، حسین
مهدیان، محمود، استاد راهنما
صوفیانی، رحیمه، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
