prof. Agnieszka Janiuk
-
Zmienność czasowa źródeł rentgenowskich w Galaktycznych układach podwójnych.
Emisja promieniowania rentgenowskiego w układach podwójnych gwiazd z czarną dziurą lub gwiazdą neutronową związana jest z obecnością dysku akrecyjnego otaczającego składnik zwarty układu. Zarówno natężenie jak i widmo promieniowania takiego układu może szybko zmieniać się w czasie, często w sposób cykliczny, lub też chaotyczny. Przedmiotem projektu jest modelowanie hydrodynamiczne ewolucji dysku akrecyjnego, w którym może dochodzić do indukowania niestabilności termicznych. Celem badań będzie sprawdzenie, w odniesieniu do dostępnych obserwacji z satelitów rentgenowskich, jakie warunki fizyczne odpowiadają za obecność lub brak zmienności tego typu.
-
Badanie procesu akrecji i wypływu materii z okolic czarnej dziury w błyskach gamma.
Błyski gamma, jedne z najjaśniejszych przejściowych źródeł promieniowania we Wszechświecie, związane są z wyzwalaniem olbrzymich ilości energii w polu grawitacyjnym akreującej czarnej dziury. Powstaje ona w gwałtownym procesie zlewania się ze sobą składników układu podwójnego, utworzonego przez parę gwiazd neutronowych lub czarną dziurę i gwiazdę, albo w procesie zapadania się masywnej, szybko rotującej gwiazdy typu Wolfa-Rayeta. Przedmiotem projektu jest jest analityczne i numeryczne modelowanie fizyki procesu prowadzącego do powstania błysku, m.in. przy wykorzystaniu komputerowych symulacji magnetohydrodynamicznych.
prof. Jerzy Kijowski i prof. Marek Kuś
-
Badanie struktury geometrycznej mechaniki kwantowej.
Dynamika liniowych układów kwantowych może być jednoznacznie wyprowadzona z dynamiki klasycznej, jeśli tylko użyć do jej opisu odpowiednich obiektów geometrycznych. W takim opisie pojawia się bardzo ciekawa a mało znana struktura ułamkowej transformacji Fouriera. Badanie jej własności jest jednym z elementów proponowanego stażu. Jest jednak oczywiste, że odpowiedniość dynamiki klasycznej i kwantowej przestaje być jednoznaczna dla ogólnych (nieliniowych) układów fizycznych: to przecież mechanika klasyczna jest przybliżeniem mechaniki kwantowej, a nie na odwrót. Badaniem tej niejednoznaczności zajmuje się piękna teoria matematyczna zwana geometryczną teorią kwantowania. Okazuje się, że np. różne uporządkowania operatorów (normalne, antynormalne, Weyla itp.) odpowiadają ważnym strukturom klasycznej przestrzeni fazowej. Proponujemy udział w badaniu tych struktur oraz ich implikacji kwantowo-mechanicznych.
prof. Karol Życzkowski
-
Splątanie kwantowe w układach wielu cząstek.
Opis korelacji kwantowych w układach złożonych nie jest jeszcze kompletny. Zadanie polega na próbie charakteryzacji wielkości kwantowego splątania dla pewnych klas stanów kwantowych w układach wielu kubitów i wymaga zarówno obliczeń numerycznych jak i stosowania metod algebraicznych.
-
Własności macierzy losowych z zadaną strukturą.
Nieznane oddziaływanie układu fizycznego można przybliżać poprzez macierz z elementami losowymi. Celem projektu będzie analiza własności macierzy, które odpowiadają kwantowym układom wielocząstkowym o zadanej topologii oddziaływań. Praca głównie numeryczna.
prof. Marek Kuś, dr Adam Sawicki
-
Metody geometryczne i topologiczne w opisie korelacji w złożonych układach kwantowych.
Korelacje w złożonych układach kwantowych (w szczególności zagadnienia tzw. splątania kwantowego) były i są intensywnie badane za pomocą narzędzi algebry liniowej i analizy funkcjonalnej. Proponujemy nowatorskie podejście do problematyki poprzez analizę topologicznych i geometrycznych własności przestrzeni stanów kwantowych układów złożonych, które to aspekty nie były do tej pory zbadane w wyczerpujący sposób. Otrzymanie nowych rezultatów w tym zakresie będzie znaczącym wkładem w rozwój kwantowej teorii informacji.
Konkretne badania będą dotyczyły:
- Topologii splątania kwantowego stanów mieszanych i ich charakterystyki za pomocą pierścienia kohomologii i klas charakterystycznych.
- Klasyfikacji wielokubitowych stanów czystych za pomocą metod geometrii symplektycznej.
- Porównania istniejących miar splątania z geometryczną miarą uzyskaną metodami symplektycznymi.
-
Całkowalność, chaos i sterowanie w układach kwantowych.
W badaniach chcemy połączyć „dojrzałą” już tematykę chaosu kwantowego z nową metodą badania całkowalności za pomocą metod różniczkowej teorii Galois i powstałej na jej bazie teorii niecałkowalności Moralesa-Ramisa. Planujemy też zastosowanie tychże metod do badania optymalnego sterowania w układach kwantowych. W związku z postępami inżynierii stanów kwantowych jest to szybko rozwijający się ostatnio obszar badawczy.
Proponujemy trzy konkretne zadania badawcze o różnych zakresach szczegółowości
- Całkowalność i niecałkowalność na granicy między mechaniką kwantową i klasyczną.
- Geometryczna analiza równań typu Hartree-Focka dla wielocząstkowych układów kwantowych.
- Model Jaynesa-Cummingsa bez przybliżenia wirującej fali jego uogólnienia. Reprezentacja Bargmanna, izolowane rozwiązania analityczne a klasyczna całkowalność.
Nabór na staże odbywa sie przez cały rok. Możliwy jest udział w powyższych lub innych projektach badawczych pracowników Centrum Fizyki Teoretycznej PAN, po wstępnym uzgodnieniu z potencjalnym opiekunem. CFT PAN prowadzi badania w zakresie klasycznej i kwantowej teorii pola, klasycznego i kwantowego chaosu, informatyki kwantowej, inżynierii kwantowej zimnych gazów atomowych i molekuł, fizyki ciała stałego oraz zjawisk kosmicznych w różnych skalach czasowych. Osoby zainteresowane prosimy o kontakt z sekretariatem Centrum pod numerem telefonu (22) 847 09 20 lub bezpośrednio z pracownikiem CFT PAN zajmującym się tematyką odpowiadajacą zainteresowaniom kandydata.