Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Sebuah sistem kuantum terbuka rentan terhadap dekoherensi. Pada sebuah nitrogen-vacancy (NV) center qubit, dekoherensi disebabkan karena noise acak pada frekuensi Larmor yang muncul akibat interaksi dengan spin bath di sekitarnya. Peluruhan yang terjadi bersifat Gaussian, yang berarti proses ini secara matematik dapat dimodelkan dengan proses Ornstein-Uhlenbeck (OU). Kalkulasi teoretik dilakukan untuk menentukan parameter OU yang cocok berdasarkan besaran yang diperoleh dari eksperimen. Penulis mempelajari efek delta noise yang mengakibatkan dekoherensi dan menemukan bahwa ia mengganggu pulsa dengan durasi panjang. Sementara itu, ketidakpastian amplitudo kontrol, yang disebut epsilon noise dan dimodelkan pula dengan proses OU, bertanggung jawab mengakibatkan dephasing pada pulsa kontrol, yang menganggu operasi dengan banyak pulsa. Bersama-sama, keduanya mengganggu operasi qubit sebagaimana ditunjukkan dengan hasil simulasi beberapa dynamical decoupling (DD) sequences. Untuk melawan efek dari kedua OU noise ini, penulis mempelajari performa algoritma quantum optimal control (QOC) yang bernama Dressed Chopped Random Basis (dCRAB) dalam membentuk pulsa kontrol, dengan meminimasi sebuah cost function yang dirumuskan dengan sesuai. Pengurangan cost function rata-rata sebesar 37% diperoleh dengan optimisasi cepat dari pulsa kontrol. Pulsa-pulsa teroptimisasi ini, dipalikasikan pada DD sequences yang sama, menunjukkan peningkatan performa yang lebih dekat dengan versi idealnya.

---

Open quantum systems are vulnerable to decoherence. In a nitrogen-vacancy (NV) center qubit, decoherence is caused by a random noise on the Larmor frequency resulting from the interaction with the surrounding spin bath. The resulting decay is Gaussian, which suggests that the Ornstein-Uhlenbeck (OU) process may be used to model the decoherence mathematically. A theoretical calculation is done to find the appropriate OU parameters based on experimentally obtained quantities and serves as the foundation for the numerical simulations. The author studies the effect of the decoherence-inducing delta noise and finds that it interrupts pulses with long durations. Meanwhile, the pulse amplitude uncertainty, called the epsilon noise and likewise modeled as an OU process, is responsible for the dephasing of control pulses, interrupting the qubit for operations with many pulses. Together, these noises interrupt the qubit operations, as exhibited by the simulation results of several dynamical decoupling (DD) sequences. To counteract the effect of the OU noises, the author studies the performance of the Dressed Random Choppedc Basis (dCRAB) quantum optimal control (QOC) algorithm in shaping the control pulses, by minimizing an aptly formulated cost function. An average cost function reduction of 37% is obtained from quick optimizations of the control pulses. These optimized pulses, applied to the same DD sequences, show increased performance closer to the ideal version."

"Komputer kuantum sangat penting dalam merevolusi berbagai teknologi, seperti nanoteknologi, keamanan informasi, dan bioinformatika dengan efisiensi pemrosesan informasi dan kecepatan komputasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dekohesi, yang disebabkan oleh lingkungan atau sifat intrinsik sistem kuantum, mengganggu informasi dan mengurangi akurasi komputasi. Untuk meminimalkan dekohesi, metode dan algoritma koreksi kesalahan kuantum (QEC) telah diusulkan dan didemonstrasikan pada berbagai platform fisik pada suhu rendah, seperti sirkuit superkonduktor, atom Rydberg, dan ion terperangkap. Pada suhu kamar, realisasi QEC dengan pusat-pusat nitrogen-vakansi (NV) di dalam berlian menjadi sangat menarik karena sifat pusat-pusat ini yang menjanjikan, memiliki waktu koherensi spin yang relatif lama dan dapat diinisialisasi serta dibaca secara optik. Di sini, kami menyelidiki potensi realisasi skema QEC tiga-qubit sederhana berulang di mana kami menggunakan tiga qubit NV yang digabungkan bersama melalui kopling dipolar. Kami telah menggunakan sirkuit yang sudah dikembangkan untuk menghubungkan tiga NV yang dapat dianggap sebagai titik awal untuk skema koreksi kesalahan yang disebut proses pengkodean. Setelah bagian ini, bagian dekoding telah dikembangkan dengan dan tanpa kesalahan. Dekomposisi yang sesuai telah dipilih untuk realisasi gerbang Toffoli tiga-qubit untuk proses koreksi. Sirkuit lengkap ini dapat memperbaiki kesalahan flip bit atau flip fase dalam satu putaran koreksi kesalahan. Pekerjaan ini akan membuka jalan untuk mewujudkan QEC lima-qubit dengan NV pada suhu kamar untuk melindungi qubit dari kesalahan qubit tunggal yang sewenang-wenang.

---

Quantum computers are vital in revolutionizing various technologies, such as nanotechnologies, information security, and bioinformatics with their efficient information processing and unprecedented computation speed. The decoherence, caused by the environment or intrinsic properties of quantum systems, disturbs the information and reduces computation accuracy. To minimize decoherence quantum error correction (QEC) methods and algorithms have been proposed and demonstrated in various physical platforms at low temperatures, such as superconducting circuits, Rydberg's atoms, and trapped ions. At room temperature, the QEC realization with nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond has become very attractive due to the promising nature of the centers that have a relatively long spin coherence time and can be initialized and read out optically. Here, we investigate the potential realization of a simple repetitive three-qubit QEC scheme in which we have used three NV qubits coupled together via dipolar coupling. We have used an already-developed circuit for the coupling of three NVs which can be regarded as the starting point for the error correction scheme called encoding process. Following this part, the decoding part has been developed with and without errors. A suitable decomposition has been chosen for the realization of the Three-qubit Toffoli gate for the correction process. This complete circuit can correct either bit flip or phase flip errors in a single round of error correction. This work will pave the way for realizing a five-qubit QEC with NVs at room temperature to protect a qubit against any arbitrary single-qubit error."

"Optimasi kontrol kuantum merupakan teknik untuk mengontrol suatu sistem kuantum melalui pulsa medan eksternal. Teori tersebut digunakan untuk mencapai tujuan tertentu pada pengukuran kuantum hingga menghasilkan presisi yang maksimum. Penelitian ini berfokus pada optimasi kontrol pada sistem kuantum hibrida antara sirkuit Qubit Superkonduktor Transmon dengan Nitrogen Vacancy Centers Ensemble. Sirkuit tersebut dihubungkan dengan Transmission Line Resonator yang dibantu oleh driving field. Metode optimasi pulsa yang diterapkan pada sistem ini menggunakan algoritma Chopped RAndom Basis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa optimasi kontrol yang diterapkan pada driving field dapat meningkatkan nilai fidelitas transfer state dari 92% sampai 100% untuk menghasilkan gerbang kuantum c-phase dalam waktu 1.1 ns.

---

Quantum control optimization is a technique for controlling a quantum system through external field pulses. The theory is used to achieve certain goals in quantum measurements to produce maximum precision. This research focuses on control optimization on a hybrid quantum system between the Transmon Superconducting Qubit circuit and the Nitrogen Vacancy Centers Ensemble. The circuit is connected to a Transmission Line Resonator assisted by a driving field. The pulse optimization method applied to this system uses the Chopped Random Basis algorithm. The results show that the control optimization applied to the driving field can increase the transfer state fidelity value from 92% until 100% to produce a c-phase quantum gate in 1.1 ns."

"Resonansi Magnetik merupakan salah satu teknologi spektroskopi yang sering digunakan untuk melakukan pengukuran, termasuk pengukuan pada sistem Pusat Vacancy Nitrogen (Nitrogen – Vacancy Center). Penelitian ini berfokus pada optimasi kuantum pada sistem NV center yang bertujuan untuk memperpanjang waktu relaksasi dari magnetisasi spin T2. Sistem NV center pada penelitian ini akan diamati dengan spektroskopi Resonansi Magnetik Inti (Nuclear Magnetic Resonance) serta juga Electron Spin Resonance yang merupakan konsep dasar dari system NV center. Metode yang digunakan adalah metode kontrol optimal kuantum (Quantum Optimal Control) dan Dynamical Decoupling, dilakukan dengan merumuskan pemodelan gangguan (noise) yang didapatkan dengan menggunakan metode proses Ornstein – Uhlenbeck.

---

Magnetic resonance is one spectroscopy technology that is often used to do the measurements, including the measurements for the Nitrogen – Vacancy Center system. This research is focused on the optimization of quantum systems for Nitrogen - Vacancy Center system, and the objective of this research is to make the magnetization spin relaxation time T2 longer than before. NV center system in this research will be observed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and also Electron Spin Resonance (ESR) spectroscopy which is a basic concept of NV center system. The methods that will be used are Quantum Optimal Control (QOC) and Dynamical Decoupling methods and will be done by formulating the noise modeling obtained by using the Ornstein - Uhlenbeck process."

"Pengendalian sistem kuantum hibrid melalui penerapan medan eksternal merupakan bidang penelitian yang berkembang pesat untuk pengembangan aplikasi dan teknologi kuantum. Kami memodelkan dan mengoptimalkan dinamika sistem kuantum hibrid yang terdiri dari dua kumpulan pusat kekosongan nitrogen (NV Centers) non-lokal dan qubit transmon superkonduktor yang dimediasi oleh dua resonator saluran transmisi.Kami menerapkan serangkaian bidang penggerak eksternal yang bergantung pada waktu dan dioptimalkan untuk meningkatkan kinerja sistem agar berfungsi sebagai transfer antar negara dengan ketelitian tinggi. Hamiltonian dari resonator saluran transmisi yang digerakkan secara eksternal dimodelkan dengan mempertimbangkan transmon non-linier. Simulasi numerik sistem dilakukan dengan menggunakan parameter optimal dari bidang eksternal. Dengan menerapkan pulsa yang dioptimalkan, kami telah meningkatkan fidelitas transfer status dari 0,7 menjadi 1,0 dalam waktu 100 ns. Dengan memvariasikan nilai setengah maksimum gelombang penuh (FWHM) dari pulsa Gaussian, hal ini mengakibatkan penurunan amplitudo keadaan osilasi cepat dari ansambel transmon dan kekosongan nitrogen. Pulsa eksternal yang dioptimalkan ini juga menciptakan hubungan yang kuat antara komponen-komponen sistem kuantum fisik yang sedang dipertimbangkan, yang pada akhirnya akan meningkatkan fidelitas sistem dalam waktu yang relatif lebih cepat.

---

The control of hybrid quantum systems via the application of external fields is rapidly evolving field of research for the development of quantum applications and technologies. We model and optimize the dynamics of a hybrid quantum system consists of two non-local ensembles of nitrogen-vacancy centers and a superconducting transmon qubit mediated by two transmission line resonators. We apply a set of optimized time-dependent external driving field to enhance the system performance to function as a high fidelity state-to-state transfer. The Hamiltonian of the externally driven transmission line resonators is modelled by considering the non-linear transmons. The numerical simulation of the system is done using the optimized parameters of the external fields. By applying the optimized pulses, we have increased the fidelity of the state transfer from 0.7 to 1.0 within 100 ns. By varying the full wave half maxima value (FWHM) of the Gaussian pulse, it results in decreasing the amplitude of the fast oscillating states of the transmon and nitrogen-vacancy ensembles. These optimized external pulses also created a strong coupling between the components of under-consideration physical quantum system, which will eventually increase the fidelity of the system in a relatively faster time."

"This book presents the various types of coherent states introduced and studied in the physics and mathematics literature and describes their properties together with application to quantum physics problems. It is intended to serve as a compendium on coherent states and their applications for physicists and mathematicians, stretching from the basic mathematical structures of generalized coherent states in the sense of Perelomov via the semiclassical evolution of coherent states to various specific examples of coherent states (hydrogen atom, quantum oscillator, ...)."

"Diffusion in solids at moderate temperatures is a well-known phenomenon. However, direct experimental evidence about the responsible atomic-scale mechanisms has been scarce, due to difficulties in probing the relevant length- and time-scales. The present thesis deals with the application of X-ray Photon Correlation Spectroscopy (XPCS) for answering such questions. This is an established method for the study of slow dynamics on length-scales of a few nanometres. The scattered intensity in the diffuse regime, i.e. corresponding to atomic distances, is very low, however, and so it has so far been considered impossible to use XPCS for this problem.Threefold progress is reported in this work. It proposes a number of systems selected for high diffuse intensity, it optimizes the photon detection and data evaluation procedures, and it establishes theoretical models for interpretating the results. Together these advances allowed the first successful atomic-scale XPCS experiment, which elucidated the role of preferred configurations for atomic jumps in a copper-gold alloy. "

"ABSTRAKDalam tujuh tahun terakhir, jaringan fiber optik koheren telah memungkinkanberkembangnya generasi komunikasi optik digital berkecepatan tinggi. Teknologi transmisikoheren meningkatkan kapasitas dan jangkauan sistem transmisi fiber optik jarak jauh. Dengandidukung oleh teknologi laser koheren linewidth sempit, sistem modulasi multilevel, dan sistemdeteksi koheren, transmisi optik digital koheren dapat mencapai bit rate hingga 100 Gbit/s.Jaringan fiber optik koheren dengan kapasitas tinggi dapat memenuhi permintaanbandwidth yang tumbuh dengan cepat di industri telekomunikasi dan merupakan solusi palingefisien untuk mentransmisikan data berkecepatan tinggi pada jarak jauh (long haul). Fiber optikmenyediakan bandwidth besar dengan latency yang rendah. Perkembangan layangan dengankonsumsi bandwidth besar memerlukan jaringan transmisi long haul yang dapat membawa databerkecepatan 40Gbps -100 Gbps, dan diharapkan mencapai 400 Gbps - 1 Tbps di masa datang.PT Telekomunikasi Indonesia (Telkom) akan membangun sistem kabel laut optikkoheren dengan sistem DWDM berkapasitas 80x100Gbps dan jarak terpanjang sejauh 3.672km, menghubungkan Dumai sampai ke Menado, dengan nama Indonesia Global Gateway(IGG). Kabel laut ini menjadi jalur kontingensi layanan PT Telkom ke arah global yang selamaini hanya melalui Singapura, dengan memberikan jalur alternatif melalui Menado. Dalampelaksanaannya, diperlukan evaluasi dan verifikasi terhadap desain yang telah dibuat oleh timpembangunan IGG untuk menentukan optimal tidaknya sistem yang akan dibangun.Dalam tesis ini, dilakukan evaluasi terhadap desain sistem IGG, dengan pemodelanmenggunakan aplikasi simulasi jaringan optik Optisystem. Pemodelan dilakukan denganmempergunakan spesifikasi teknis perangkat pembentuk sistem jaringan IGG, dan diverifikasidengan memperhatikan pengaruh dispersi terhadap sistem dengan kecepatan tinggi (100 Gbps)long haul, pemilihan jenis modulasi, pemilihan jenis fiber optik, penggunaan sistem deteksikoheren, penyempitan linewidth dan pemodelan sistem DWDM. Parameter yang menjadi acuanevaluasi adalah bentuk konstelasi sinyal terima di penerima dan BER.

---

ABSTRACTIn the last seven years, the fiber optic network has enabled the development of nextgenerationcoherent optical high-speed digital communications. Coherent transmissiontechnology increases the capacity and coverage of fiber optic long haul transmission systems.Supported by a coherent narrow line width laser technology, along with the system of multilevelmodulation and coherent detection systems, the digital coherent optical transmission bit ratecan reach up to 100 Gbit / s.Coherent optical fiber network with high capacity can meet the demand for bandwidthand it is growing rapidly in the telecommunications industry since it is the most efficientsolution for transmitting high speed data. Fiber optics provides a large bandwidth with lowlatency. The development of services with a large bandwidth consumption require transmissionlong haul networks that can carry data speed 40Gbps -100 Gbps, and is expected to reach 400Gbps- 1 Tbps in the future.PT Telekomunikasi Indonesia (Telkom) is intentionally going to build a coherent opticalsubmarine cable system with a capacity of 80x100 Gbps DWDM systems and the longestdistance as far as 3,672 km, connecting Dumai to Manado, under the name Indonesia GlobalGateway (IGG). This sea cable into contingency lines PT Telkom towards global service,during which in the past only through Singapore, by providing an alternative route via Manado.In the implementation, evaluation and verification of the design that has been created by theIGG development team are needed, in order to determine whether or not the optimum systemto be built.In this thesis, evaluation of the IGG system design, modeling simulation of opticalnetwork using the application Opti-system. Modeling done by using technical specifications ofdevices forming the IGG network system, and verified by observing the effect of dispersion ofthe system at high speed (100 Gbps) long haul, the selection of modulation type, the choice ofoptical fiber, the use of the system coherent detection, narrowing the line width and modelingDWDM system. As parameter, the researcher uses the reference signal constellation form whichis received in the receiver and BER."