Experimental Methods for Quantum technology
203-2-5271
Course information
- Credit points
- 3.00
- Lecture hours
- 3.00
- TA hours
- 0.00
- Lab hours
- 0.00
Summary
The course describes how to practically realize quantum technology, namely, what are the required experimental techniques. We describe practical quantum technology devices such as atomic clocks and magnetic sensors. We describe the building blocks of quantum technology, the photon and the atom, their degrees of freedom, and the interaction between them. We describe in detail the quantum bit, the Qubit, which stands at the base of quantum technology, such as the quantum computer. We do so by studying the Bloch sphere, and typical evolutions in a Rabi and Ramsey sequence. We describe both practical devices already used by the industry, as well as futuristic devices being developed in the lab.In terms of experimental techniques, the student will learn a wide range of techniques which will be useful for him/her both in the industry and the academy. We learn about vacuum, lasers, optics and electro-optics, application of DC and AC fields, noise and isolation, imaging, and so on.
Key words: Quantum technology, Quantum information, Foundations of quantum mechanics, Coherence and decoherence, Atom-light interaction, Spectroscopy, Experimental techniques, Photons, Atom physics.
Syllabus
שיטות ניסיוניות בטכנולוגיה קוונטית
203-2-5271
תקציר
בקורס זה נתאר איך מממשים טכנולוגיה קוונטית הלכה למעשה, ונסקור את השיטות הניסיוניות הרלוונטיות. נתאר התקנים קוונטיים כגון שעונים אטומיים וחיישנים מגנטיים. נסביר בפירוט איך עובדים עם אבני הבניין של הטכנולוגיה, הפוטון והאטום, ואת האינטראקציה ביניהם. נסביר מהו הקיוביט, קרי הביט הקוונטי, שעומד בבסיס הטכנולוגיה הקוונטית. לצורך כך נשתמש בכדור בלוך וניעזר בתהליכים ידועים כגון רבי ורמזי. נתאר התקנים כבר קיימים בתעשייה וכן התקנים עתידיים יותר.מבחינת השיטות הניסיוניות, התלמיד/ה ילמד מגוון רחב של שיטות שמאוד יעזרו לו, בין עם יעבוד בתעשייה או באקדמיה. נלמד על מערכות ואקום, לייזרים, אופטיקה ואלקטרו-אופטיקה, הפעלה של שדות קבועים או מתנודדים, השפעה וטיפול ברעש, בידוד, דימות, ועוד.
מילות מפתח: טכנולוגיה קוונטית, אינפורמציה קוונטית, יסודות תורת הקוונטים, קוהרנטיות ואיבוד קוהרנטיות, אינטראקציה אור-חומר, ספקטרוסקופיה, שיטות ניסיוניות, פוטונים, פיסיקה אטומית.
סילבוס
Last changed on April 25, 2022 by Bar Lev, Yevgeny (ybarlev)