Marcelo Forets - Marches quantiques et mécanique quantique relativiste

14:30
Jeudi
10
Déc
2015
Organisé par : 
Marcelo Forets
Intervenant : 
Marcelo Forets
Équipes : 
Mots clés : 
Information détaillée : 

 

Lieu de soutenance : Grenoble INP / ENSE3 - Amphithéâtre A010-ESCLANGON

Site Ampère - Domaine Universitaire 38402 Saint-Martin d’Hères (Arrêt Gabriel Fauré Tramway B et C).
 
Membres du jury :
 
  • Fabrice Debbasch, maître de conférences, Université Paris VI, rapporteur
  • G. M. D'Ariano, professeur, Università di Pavia, rapporteur
  • Elham Kashefi, professeure, University of Edinburgh,   examinatrice
  • Jean-Louis Roch, maître de conférences, Grenoble INP, examinateur
  • Armando Pérez, professeur, Universitat de València, examinateur
  • Pablo Arrighi, professeur, Aix-Marseille Université, directeur de thèse
  • Alain Joye, professeur, Université Grenoble Alpes, co-encadrant de thèse
 
Résumé : 

Cette thèse étudie deux modèles de calcul: les marches quantiques (QW) et les automates cellulaires quantiques (QCA), en vue de les appliquer en simulation quantique. Ces modèles ont deux avantages stratégiques pour aborder ce problème: d'une part, ils constituent un cadre mathématique privilégié pour coder la description du système physique à simuler; d'autre part, ils correspondent à des architectures expérimentalement réalisables.

 
Nous effectuons d'abord une analyse des QWs en tant que schéma numérique pour l'équation de Dirac, en établissant leur borne d'erreur globale et leur taux de convergence. Puis nous proposons une notion de transformée de Lorentz discrète pour les deux modèles, QW et QCA, qui admet une représentation diagrammatique s'exprimant par des règles locales et d'équivalence de circuits. Par ailleurs, nous avons caractérisé la limite continue d'une grande classe de QWs, et démontré qu'elle correspond à une classe d'équations aux dérivées partielles incluant l'équation de Dirac massive en espace-temps courbe de $(1+1)$-dimensions.
 
Finalement, nous étudions le secteur à deux particules des automates cellulaires quantiques. Nous avons trouvé les conditions d'existence du spectre discret (interprétable comme une liaison moléculaire) pour des interactions à courte et longue portée, à travers des techniques perturbatives et d'analyse spectrale des opérateurs unitaires.
 
Mots-Clés : mécanique quantique discrète, computation quantique, réecriture de circuits, covariance de Lorentz locale, simulation quantique, systèmes dynamiques quantiques