Environmental effects on quantum geometric phase and quantum entanglement
Kuantum geometrik faz ve kuantum dolanıklığa çevresel etkiler
- Tez No: 177288
- Danışmanlar: PROF. DR. NAMIK KEMAL PAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Statik bir manyetik alana maruz kalan bir çekirdeğin kuantum durumlarının kazanacağı geometrik faz (GF) incelendi. GF'nin taşıyıcısı olan bu çekirdek dağıtıcı bir sistemle birleşik alındığı için üniter olmayan bir şekilde evrilmektedir. Çekirdeğin zamanda evrimi esnasında farklı ortamların farklı özelliklerinin GF'ye etkileri çalışıldı. Uygulanan manyetik alan şiddetinin GF'nin kararlılığını belirleyen birincil fiziksel parametre olduğu gösterildi. Manyetik alan şiddeti arttırıldıkça GF'nin kararlılığının azaldığı gözlendi. (Burada, kararlılıktaki azalma GF'nin değişim hızındaki artşı tarif etmektedir.) Kararlılıktaki bu azalmanın çok hızlı olabileceği gösterildi. Öyle ki, bu durumda kuantum bilgi kuramında (KBK) bir kuantum kapı olarak kullanılamaz hale gelmektedir. Böyle davranışlarının farklı ortamlarda farklı olup olmadığının anlaşılması için aynı sistem, sıcaklığı sabit tutulmuş ve sıkıştırılmış bir durumda bulunan bir elektromanyetik dalgaya maruz olan bir çevrede çözümlendi. GFnin manyetik alan bağımlılığının genelde değişmediği, ancak etkilerin bu durumda daha yumuşak olduğu bulundu. Yani manyetik alandaki artış GF'nin kararlılığında bu ortam için de azalmaya sebep olumakta ama bu sefer bu azalış önceki ortamdakine göre daha yavaş ve kademe kademe gerçekleşmektedir.İkinci bir problem olarak, KBK'nda bir iki-kuantum-bit olarak kullanılabilecek iki tane iki seviyeli atomun dolanıklığı incelendi. Bu sistemdeki dolanıklığa bir dış sistem neden olmaktadır. İki-seviyeli atomların her ikisi de üçüncü bir iki-seviyeli atomla dipol-dipoletkileşim halinde ve aynı zamanda sıradan vakum içinde bulunmaktadırlar. Üçüncü atom ise başka bir ortam içerisindedir. Bu sistem, üçüncü atomun içinde bulunduğu ortam farklılaştırılarak incelendi. İki parçacıklı durağan-durum dolanıklığının, üçüncüatom sıkıştırılmış-vakumda iken elde edilebilmesine rağmen sadece sıcaklığın olduğu bir ortamda bulunduğunda bunun mümkün olmadığı gösterildi.
Özet (Çeviri)
We investigate the geometric phase (GP) acquired by the states of a spin-1/2 nucleus which is subject to a static magnetic field. This nucleus as the carrier system of GP, is taken as coupled to a dissipative environment, so that it evolves non-unitarily. Westudy the effects of different characteristics of different environments on GP as nucleus evolves in time. We showed that magnetic field strength is the primary physical parameter that determines the stability of GP; its stability decreases as the magnetic field strength increases. (By decrease in stability what we mean is the increase in the time rate of change of GP.) We showed that this decrease can be very rapid, and so it could be impossible to make use of it as a quantum logic gate in quantum information theory (QIT). To see if these behaviors differ in different environments, we analyze the same system for a fixed temperature environment which is under the influence of an electromagnetic field in a squeezed state. We find that the general dependence of GP on magnetic field does not change, but this time the effects are smoother. Namely, increase in magnetic field decreases the stability of GP also for in this environment; but this decrease is slower in comparison with the former case, and furthermore it occurs gradually.As a second problem we examine the entanglement of two atoms, which can be used as a two-qubit system in QIT. The entanglement is induced by an external quantum system. Both two-level atoms are coupled to a third two-level system by dipole-dipole interaction. The two atoms are assumed to be in ordinary vacuum and the third system is taken as influenced by a certain environment. We examined different types of environments. We show that the steady-state bipartite entanglement can be achieved in case the environment is a strongly fluctuating, that is a squeezed-vacuum, while it is not possible for a thermalized environment.
Benzer Tezler
- Quantum aspects of molecular correlations in biological catalysis
Biyolojik katalizde moleküler ilintilerin kuantum doğası
ONUR PUSULUK
Doktora
İngilizce
2018
Biyofizikİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM CANKOÇAK
PROF. DR. CEMSİNAN DELİDUMAN
- DFT study of the optical properties of triptycene (T)-urea (U) containing compounds and their complexes for targeted analyte sensing
Patlayıcıları algılayan triptesen-üre içeren moleküllerin ve komplekslerinin optik özelliklerinin YFT metodu ile incelenmesi
BELKIS EMANET
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
- Gaz ve sulu fazda organofosforlu pestisitlerin kuantum kimyasal reaktivite indislerinin DFT yöntemiyle hesaplanması
Chemical reactivity indices for the organophosphorus compounds in gas and aqueous phases by DFT
HÜSEYİN DEDEOĞLU
- Eski bir askeri sahada İHA sistemleri kullanılarak patlamış ve patlamamış mühimmatların tespiti için havadan manyetik ile araştırılması
Aerial magnetic search for the detection of explosed and unexplosed munitions using UAV systems in an old military field
COŞKUN ERTUĞRUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Jeofizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN KESKİNSEZER
- Equimolar binary compounds: A first-principles based machine learning study
Eşmolar ikili alaşımlar: AB-initio tabanlı makina öğrenme çalışması
CEM ORAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKİN