Numerisk kvantdynamik

Kvantdynamik beskriver hur kvantmekaniska system förändras med tiden. Genom att utveckla och använda beräkningsmetoder studerar vi ultrasnabba laserpulser som initierar processer hos atomer och molekyler, dynamiken hos växelverkande spinn inm kvantteknologi och hur dynamiken hos dissipativa mångfotonprocesser kan kontrolleras.

I vår forskning fokuserar vi på utvecklandet av numeriska metoder för att detaljerat kunna beskriva kvantdynamiska processer. För stora, realistiska system är vi särskilt intresserade av hur numeriska metoder för mångdimensionella system kan implementeras på moderna heterogena datorsystem.

Dynamik i öppna kvantsystem är central för att utveckla högkvalitativa och feltoleranta kvantteknologier. Detta kräver numeriska metoder som är effektiva, noggranna och kapabla att fånga det komplexa beteendet hos kvantsystem med många kroppar, vilket påskyndar utvecklingen mot kvantteknologier.

Kvantoptimering syftar till att lösa komplexa optimeringsproblem genom att använda både rena kvantalgoritmer och hybrida kvantklassiska beräkningsstrategier som kan hantera högdimensionella parameterutrymmen för att identifiera optimala lösningar med förbättrad hastighet och noggrannhet för problem inom kvantteknologi.

Hybrida superdatorer med kvant-klassiska system kombinerar klassisk superdatorteknik med kvantdatorer till modulära superdatorer, vilket möjliggör snabbare lösningar för komplexa arbetsbelastningar och utnyttjar styrkorna hos båda teknikerna.

• Numeriska metoder för att studera multifoton proceser, särskilt kvantkontroll och dissipativa processer
  
• Effektiva beräkningsmetoder för högdimensionell kvantdynamik hos spinnkedjor och molekylära system, särskilt implementation på hetrogena superdatorer.
  

• Hans Karlsson
• Davoud Mirzaei
• Doghonay Arjmand
• Roman Iakymchuk
• Prashant Singh