Kvantumoptika és Kvantuminformatika Osztály

A kutatócsoport a kvantumoptika és a kvantum információfeldolgozás elméleti kutatásával foglalkozik. Legfontosabb tudományos céljaink a  kvantumelmélet alapvető kérdéseivel kapcsolatosak, mint például a méréselmélet és a  mezoszkópikus rendszerek, amelyeket kísérleti csoportokkal együttműködésben tudunk vizsgálni. Célunk, hogy kiterjesszük az egyedi atomokon ionokon fotonokon és ultrahideg kvantumgázokon elért  nagypontosságú koherens kvantum manipulációt összetett tárgyakra, mint pl. a nagyobb molekulák, hibrid -- optikai és kondenzált anyag alapú -- rendszerekre vagy elemi kvantumoptikai tárgyak hálózataira..

E kutatáson keresztül egy tudásbázist fejlesztünk ki és oktatást és képzést biztosítunk széles területen, kombinálva a lézerspektroszkópiát, kvantumoptikát, és kvantum soktest-fizikát.

Részletesebb információk:

Kutatásaink angol nyelvű cikkekben jelentek meg, ezért az eredményeket is angolul közöljük.

Kapcsolattartó: Domokos Péter,

Non-equilibrium quantum phase transitions

An analogy was identified between the superradiant Dicke phase transition and the spatial self-organization of atoms in a cavity and pointed out that the open system QPT belongs to a different universality class.

Nagy, Kónya, Szirmai, Domokos, Phys. Rev. Lett. 104, 130401 (2010) (>100 citations)

 

Quantum many-body problems with long-range interaction

One of the experimental schemes for preparing ultracold atoms and Bose-Einstein condensates (BEC) inside high-finesse optical Fabry-Perot resonators. Ultracold atoms, prepared in a magnetic trap placed above the optical resonator, are loaded into a vertically oriented optical lattice potential and transported into the cavity by controlled frequency chirping the counterpropagating laser beams.

Ritsch, Domokos, Brennecke, Esslinger, Rev. Mod. Phys. 85, 553–601 (2013) (an invited review paper)

 

Quantum interfaces

The coupling of a Bose−Einstein condensate (BEC) of ultracold, paramagnetic atoms to the magnetic field of the current in a mechanically vibrating carbon nanotube is strong enough to sense quantum features of the nanowire current noise spectrum by means of hyperfine-state selective atom counting. Such a nondestructive measurement of the electric current via its magnetic field corresponds to the classical galvanometer scheme, extended to the quantum regime of charge transport.

Kálmán O, Kiss T, Fortágh* J, Domokos P, Nano Lett., 2012, 12 (1), pp 435–439

 

Quantum walks

Percolation for quantum dynamics were generalized and a rich variety of asymptotic evolutions were found: fully mixed state, stable periodic and quasiperiodic oscillations.

B. Kollár, T. Kiss, J. Novotny, I. Jex: Phys. Rev. Letters 108, 230505 (2012)