A kvantummechanika találkozása a topológiával és a szingularitáselmélettel

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Quantum mechanics meets topology and singularity theory
Típus: 
Fizika BSc szakdolgozat téma - fizikus
Fizikus MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2024/25/2.
Témavezető: 
Név: 
Pintér Gergő
Email cím: 
pinter.gergo@ttk.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Fizika Intézet / Elméleti Fizika Tanszék
Beosztás: 
posztdoktori kutató
Elvárások: 

Előny az alábbi területek valamelyike iránti érdeklődés:

- Kvantummechanika (szilárdtestfizika, kvantumszámítás)
- Differenciálgeometria és topológia (sokaságok, nyalábok, karakterisztikus osztályok, görbület)
- Csoportelmélet, szimmetriák, reprezentációelmélet
- Szingularitáselmélet, "katasztrófaelmélet", algebrai geometria

 
Leírás: 

 

Ez a téma fizikai (főként kvantummechanikai) rendszerek topológiai és szingularitáselméleti vonatkozásairól szól. A szóban forgó rendszereket paraméterfüggő mátrix írja le, kvantumrendszerek esetén ez a Hamiltoni leképezés. A Hamiltoni leképezés topológia jellemzői kulcsfontosságú szerepet kaptak az elmúlt 40 évben, forradalmi áttörést hoztak ezen a területen. Hasonló sikert várunk a most kidolgozás alatt álló szingularitáselméleti megközelítéstől is.

Fizikus szakdolgozókat Pályi Andrással vagy Varjas Dániellel közösen vállalok. Példák konkrét kérdésekre:
- Weyl-félfémek degenerációs pontjai és kristályszimmetriák. A sávszerkezet degenerációs pontjainak stabilitása kristályszimmetriák jelenléteben illetve azok megtörése esetén megváltozik. Ezeket a folyamatokat szingularitáselméleti eszközökkel tudjuk leírni.
- Kvantumos hibajavítás. Az ún. stabilizátor-kódok hibajavítási tulajdonságai lefordíthatóak mátrixterek bizonyos részsokaságainak differenciálgeometriai tulajdonságaira. Ebből a képből oda-vissza információt lehet szerezni: a ma ismert kódok és korlátok geometriai jellemzőket hordoznak, és viszont.

A téma egyik előnye az is, hogy az absztrakt matematikai fogalmak sokkal kézzelfoghatóbbá válnak a fizikai példákon keresztül, így könnyebb őket befogadni, megérteni. Ez fordítva is így van: a megfelelő matematikai modell segítségével átfogóbb képet kapunk a fizikai jelenségekről.

Referenciaképp:
https://arxiv.org/abs/2403.08518
https://arxiv.org/abs/2407.10478

 

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva