Κβαντική αποσυνοχή λόγω της αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον - Κουζέλης, Ανδρέας (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, 2015)
Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία μελετάμε το φαινόμενο της αποσυνοχής (decohe-rence) στα ανοιχτά κβαντικά συστήματα που αλληλεπιδρούν με διάφορα περιβάλλοντα. Η αλληλεπίδραση αυτή οδηγεί στη σύμπλεξη του συστήματος με τους βαθμούς ελευ-θερίας του περιβάλλοντος, με αποτέλεσμα η συνοχή της κατάστασης του συστήματος να χάνεται τοπικά. Με άλλα λόγια, οι κβαντικές ιδιότητες του συστήματος χάνονται και το σύστημα γίνεται κλασικό. Αυτή η απώλεια φάσης είναι ο μεγαλύτερος εχθρός στις κβαντικές τεχνολογικές εφαρμογές, ιδιαίτερα στους κβαντικούς υπολογιστές όπου η συνοχή είναι αυτή που επιτρέπει οι υπολογισμοί να γίνονται ῾῾παράλληλα᾿᾿, οπότε η καταπολέμηση της αποσυνοχής αποτελεί ένα σημαντικό κομμάτι της έρευνας. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας αυτής δίνεται μια σύντομη εισαγωγή στις βασικές έννοιες και ιδέες της Κβαντομηχανικής που είναι απαραίτητες για την κατανόηση της θεωρίας της αποσυνοχής στα ανοιχτά κβαντικά συστήματα. Στο δεύτερο κεφάλαιο πα-ρουσιάζεται το απλό και διαισθητικό μοντέλο της αποσυνοχής, το μοντέλο της σκέδασης διαφόρων σωματιδίων του περιβάλλοντος από το σύστημα. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στον φορμαλισμό των εξισώσεων master που είναι απαραίτητος για την αποτελεσματική μελέτη των ανοιχτών κβαντικών συστημάτων. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα κανονικά μοντέλα της αποσυνοχής, όπως το μοντέλο της κβαντι-κής κίνησης Brown, τα μοντέλα σπιν-μποζόνιο και σπιν-σπιν, στα οποία μπορούν να αναχθούν τα περισσότερα μοντέλα. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τρό-ποι καταπολέμησης της αποσυνοχής στους κβαντικούς υπολογιστές, όπως η κβαντική διόρθωση σφαλμάτων και κβαντικοί υπολογισμοί σε decoherence-free υποχώρους.