1,721,010 research outputs found
Quantum key distribution and its implementations
Full text linkKvantová distribuce klíče umožňuje zajistit bezpečnou výměnu kryptografických klíčů mezi dvěma stranami, a to využitím principů kvantové informace. Tato práce se zaměřuje nejdříve na popis optické komunikace a následně přechází ke zkoumání kvantové komunikace, konkrétně kvantové distribuce klíče. Praktická část se zabývá implementací kvantové distribuce klíče na příkladě protokolu BB84. Tato část byla provedena na zařízení qutools quED, které je způsobilé ke generování a analýze provázaných fotonových párů. Byla námi uskutečněna měření s různým nastavením zařízení, výsledky jsme analyzovali z hlediska spolehlivosti detekce a úrovně bezpečnosti. Tento experiment ukázal vysokou míru bezpečnosti při různých konfiguracích systému a prokázal, že kvantová distribuce klíče není jenom teoreticky možná, ale i prakticky realizovatelná.Quantum key distribution allows for secure exchange of cryptography keys between two sides by utilising quantum information principles. This thesis aims to firstly provide a state-of-art explanation of optical communication systems and, subsequently, follows with an investigation of quantum communication, in particular quantum key distribution. Practical part is devoted to the implementation of quantum key distribution algorithm using BB84 protocol. This part utilises qutools quED tool, which is capable of generation and analysis of entangled photon pairs. We have conducted measurements with different tool settings, the results were analysed regarding detection reliability and security rate. The experiment has proven a high security rate among various system configurations and demonstrated that quantum key distribution is not a mere theory but can be practically established
Localization on Manhattan lattices
No full textTato práce se věnuje problematice lokalizace v kvantových procházkách na manhattanské mřížce a L-mřížce. Poté, co shrneme základní charakteristiky kvantových procházek a uvedeme problém lokalizace, ukážeme, jak lze kvantové procházky na těchto dvou orientovaných mřížkách převést na kvantové procházky na neorientované mřížce. V případě homogenních kvantových procházek určíme obecný tvar mince, která vede k tzv. uvěznění. Pro tyto dvě orientované mřížky ukážeme, že tento efekt je triviální, neboť vede na čistě bodové spektrum evolučního operátoru. Nakonec se zabýváme Andersonovskou lokalizací na manhattanovské mřížce, uníž na základě numerických simulací docházíme k hypotéze, že Andersonovská lokalizace je přítomna pouze v případě procházek s mincemi, které jsou blízké mincím vedoucím k uvěznění.This thesis addresses the problem of localization in quantum walks on the Manhattan lattice and the L-lattice. Having summarized basic characteristics of quantum walks and the effect of localization in the first part, we show how the problem of quantum walks on these two oriented lattices can be formulated as quantum walks on undirected lattices. In the case of homogeneous quantum walks we determine the general form of the so-called trapping coin. For both of these lattices it is showed that this effect is trivial since the corresponding evolution operator possesses purely point spectrum. Finally we deal with Anderson localization on the Manhattan lattice. Numerical simulations lead us to hypothesis that Anderson localization arises only in cases when the coin operators are a small perturbations of those exhibiting trapping
Asymptotic Properties of Quantum Markov Processess
Full text linkHlavním cílem této práce je důkladné prozkoumání asymptotických vlastností konečnědimenzionálních stopu nezvětšujících homogenních kvantových Markovovských procesů (obou používaných tříd, diskrétních kvantových Markovovský́ch řetízků a spojitý́ch kvantový́ch Markovovských dynamických semigrup) jak ve Schrodingerově, tak v Heisenbergově obrazu.The thesis gives a thorough description of the asymptotic properties of finite dimensional trace-nonincreasing homogenous quantum Markov processes. It provides a fundamental theorem specifying the structure of the asymptotic space (so-called attractor space) and it uncovers a rich set of transformations between attractors in Schrödinger and Heisenberg picture. Furthermore, based on algebraic properties of attractor spaces, it gives a characterization of all asymptotic and stationary states as well the characterization of all asymptotic trajectories in a Gibbs-like form. This result enables formulation of the Jaynes principle for all trace-preserving quantum Markov processes, derived from the underlying dynamics of the system
State Transfer in Imperfect Networks
Full text linkVěrný́ přenos kvantového stavu je jedním ze stavebních kamenů kvantového počítače. Jelikož se jedná o unitární transformaci, je proveditelný na jakémkoliv kvanovém počítači. Při použití konvenčních procedur, které spoléhají na sekvenční aplikaci elementárních unitárních transformací (např. SWAP operací), dochází často ke kvantové dekoherenci systému.Reliable method of quantum state transfer is one of the fundamental requirements of building a quantum computer. Real world systems always deviate from their idealized models, quantum state transfer networks being no exception. We explore the adverse effects of several perturbations of the ideal models. To correct for the occurring errors we propose to employ Dynamical Decoupling, a quantum error correction method
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Quantum walks on percolated graphs
No full textTato práce se zabývá asymptotickým chováním diskrétních kvantových procházek na konečných grafech, jejichž unitární vývoj je narušován procesem dynamické perkolace podkladového grafu. Po zavedení nezbytných konceptů (kvantových procházek, dynamické perkolace a náhodných unitárních operací) je hlavní důraz kladen na nalezení situací, ve kterých asymptotický stav kvantové procházky zůstává stejný jako v případě úplné perkolace. Zjišťujeme, že asymptotické chování perkolované kvantové procházky je z tohoto hlediska velmi robustní efekt a i některé velmi omezené druhy perkolace vedou ke stejným asymptotickým stavům jako perkolace úplná. Důležitým faktem je, že většina výsledků je odvozena pro zcela libovolné grafy nebo grafy splňující pouze určitou obecnou podmínku.This thesis deals with the asymptotic behaviour of coined (discrete time) quantum walks on finite graphs where the unitary evolution is perturbed by a dynamical percolation of the underlying graph. After introducing necessary concepts of dynamical percolation, quantum walks and random unitary operations, the main emphasis is put on finding modified scenarios in which the asymptotic state of the walk is the same as in the cease of the full dynamical percolation. I conclude that the asymptotic behaviour of a percolated quantum walk is very robust from this point of view and even some very restricted percolation schemes give rise to the same asymptotic states as the full percolation. A noticeable fact is, that most of the results are derived for arbitrary graphs, sometimes with some general conditions imposed.katedra fyzik
Chaos in the conditional dynamics of purification protocols
No full textChaos in the conditional dynamics of purification protocolsChaos in the conditional dynamics of purification protocolskatedra fyzik
Robustness of spin-chain state-transfer schemes
No full textSpin chains are linear arrangements of qubits (spin-1/2 objects) with interactions between nearest or more distant neighbors. They have been considered for quantum information transfer between subunits of a quantum information processing device at short or intermediate distances. The most frequently studied task is the transfer of a single-qubit state. Several protocols have been developed to achieve this goal, broadly divisible into two classes, fully-engineered and boundary-controlled spin chains. We discuss state transfer induced by the natural dynamics of these two classes of systems, and the influence of deviations from the ideal system configuration, that is, manufacturing errors in the nearest-neighbor spin couplings. The fidelity of state transfer depends on the chain length and the disorder strength. We observe a power-law scaling of the fidelity deficit, i.e. the deviation from perfect transfer. Boundary-controlled chains can provide excellent fidelity under suitable circumstances and are potentially less difficult to manufacture and control than fully-engineered chains. We also review other existing theoretical work on the robustness of quantum state transfer as well as proposals for experimental implementation.Fil: Stolze, Joachim. Universität Dortmund; AlemaniaFil: Alvarez, Gonzalo Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Osenda, Omar. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Zwick, Analía Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentin
- …
