Sommarjobb som projektassistent inom kvantteknologi - Under tillsättning eller tillsatt, ej sökbar

Beskrivning av arbetsplatsen
Avdelningen för matematisk fysik är gemensam för naturvetenskaplig och tekniska (LTH) fakulteterna och är en del av fysiska institutionen. Forskningen bedrivs främst inom området kvantmekanisk mångpartikelfysik, vilket innefattar teoretisk forskning inom kärnstrukturfysik, nanometerfysik, kvantinformation, atomfysik och materialmodellering, med flera samarbeten både internationellt och inom Lunds Universitet.

Arbetsuppgifter
Arbetsuppgifterna kommer att vara att utföra forskning inom området kvantteknologi, med fokus på arbetet som bestäms av det specifika projekttemat.

Det finns tre möjliga projekt tillgängliga, som beskrivs kortfattat nedan

1. Sammanflätning i modellskyrmionstrukturer. Kontaktperson: Claudio Verdozzi. Skyrmioner är spinn-virvel-liknande mönster som nyligen har övervägts i sammanhanget av kvantlogiska grindar. Detta projekt handlar om undersökning av en form av spinn-sammanflätning i modellskyrmionsystem, med användning av concurrens som mått. I faktiska system interagerar spinnstrukturer på grund av lokala moment med itineranta elektroniska frihetsgrader. Det är därför av intresse att fråga/förstå om skyrmioner är kvantmekaniskt sammanflätade med bakgrunden och/eller sig själva, och om det finns signaturer av sammanflätning i den itineranta elektronbakgrunden. På grund av problemets komplexitet kommer spinnen att behandlas klassiskt och de itineranta elektronerna fullständigt kvantmekaniskt.

2. Kvantberäkningar för Hubbardmodellen. Kontaktperson: Erik van Loon. Fermi-Hubbard-modellen är ett paradigmexempel på den beräkningsmässiga svårigheten hos kvantsystem. Den klassiska beräkningskostnaden ökar exponentiellt med storleken på den betraktade gittret. För en kvantdator är antalet krävda qubits linjärt proportionellt med gittrets storlek. Därför har det föreslagits att en kvantdator med cirka 50 qubits redan kan överträffa klassiska datorer, i den meningen att större gitterstorlekar blir tillgängliga. Hubbard-modellen introducerades ursprungligen inom kondenserad materiefysik för att beskriva elektroniska fasövergångar. Studier av fasövergångar kräver generellt studier av stora system, med tillräcklig noggrannhet för att skilja elektroniska faser som är mycket lika i energi. Detta projekt kommer att undersöka sambandet mellan kvantdatorers kapacitet och behoven inom kondenserad materiefysik. Med ett visst antal qubits och noggrannhet i kvantberäkningen, hur säkra kan vi vara på fasdiagrammet för Hubbard-modellen? Kan vi förvänta oss att kvantdatorer ger en universell lösning för Hubbard-modellen, eller kommer det att finnas "svåra" och "lätta" områden i parameterrummet, liknande klassiska beräkningsstrategier?

3. Kvantmekaniska sammanflätningsmaskiner. Kontaktperson: Armin Tavakoli. Under de senaste åren har det funnits ett stort intresse för att förstå den icke-klassiska naturen hos autonoma öppna kvantsystem. För några år sedan visades det att två tidsoberoende interagerande qubits som var och en är i kontakt med klassiska termiska reservoarer kan ge upphov till dynamik som lämnar dem i ett sammanflätat stabilt tillstånd. Även om det är begreppsmässigt spännande, är sammanflätningen mycket brusig och kan därför simuleras klassiskt för de flesta kvantinformationsändamål. Syftet med det föreslagna projektet är att undersöka om, och i vilken utsträckning, generering av sammanflätning kan ökas i sådana autonoma termiska maskiner om de dessutom förses med en kontinuerlig kvantåterkopplingsslinga. Specifikt mäts en qubit kontinuerligt och det brusiga resultatet återkopplas genom en enkel lokal operation på samma qubit. Alternativa tillvägagångssätt för att öka generering av intrassling utanför jämvikt kommer också att undersökas och implementeringar kommer att undersökas baserat på kvantprickar. Ett framgångsrikt resultat skulle visa att blygsamma en-qubit-kvantresurser kan stärka den icke-klassiska naturen hos öppna kvantsystemdynamik.

Kvalifikationer 

Krav:

• Pågående svensk universitetsutbildning i fysik eller annat för projektet relevant ämne, på kandidat-, master- eller motsvarande nivå. Detta krav ställs då finansiär för anställningen kräver pågående universitetsutbildning.
• Mycket goda kunskaper i engelska i både tal och skrift är ett krav.

Övriga meriter:

• Kunskap om det specifika ämnet för det sökta projektet är meriterande
• Hänsyn tas till god samarbetsförmåga, drivkraft och självständighet.

Villkor
Tidsbegränsad anställning på 2,5-5 månader med omfattning 50-100 % under sommaren 2023. Startdatum och omfattning bestäms i samråd med kontaktperson för respektive projekt. 

Instruktioner för ansökan
Ansökan bör innehålla personligt brev med motivering till varför du är intresserad av anställningen och på vilket sätt anställningen matchar dina meriter. Ange vilket av de tre projekten du ansöker om, och om fler än ett, ange en prioritetsordning. Ansökan bör även innehålla CV, examensbevis eller motsvarande samt övrigt som du önskar åberopa (kopior av betyg, uppgifter till referenser, rekommendationsbrev etc.).