Фрэнк Верстрете

Фрэнк Верстрете
Фрэнк Верстрете
Рожденный	Ноябрь 1972 г. (51–52 года) ; Бельгия
Альма-матер	Гентский университет , Левенский университет
Награды	Премия Либена (2009 г.), ERC гранты (2009, 2015, 2023 гг.), Премия Франки (2018 г.)
	Научная карьера
Поля	Физик
Учреждения	Институт квантовой оптики Макса Планка , Калифорнийский технологический институт , Венский университет , Гентский университет , Кембриджский университет
Докторантура	Барт Де Мур, Анри Вершельде
Другие научные консультанты	Игнасио Сирак , Джон Прескилл

Фрэнк Верстрете (родился в ноябре 1972 г.) ^{[ 1 ]}) — бельгийский квантовый физик, работающий над интерфейсом между квантовой теорией информации и квантовой физикой многих тел . Он был пионером в использовании тензорных сетей и теории запутанности в квантовых системах многих тел. Он занимает должность профессора квантовой физики Ли Трапнелла на математическом факультете Кембриджского университета и является профессором физического факультета Гентского университета .

Карьера

Верстраете получил степень инженера-электрика в Лувене и степень магистра физики в Гентском университете, а также получил докторскую степень по теме квантовой запутанности в 2002 году под руководством Барта Де Мура и Анри Вершелде в Университете Левена . ^{[ 2 ]} Он был пионером в использовании квантовой запутанности в качестве объединяющей темы для описания сильно взаимодействующих квантовых систем многих тел, которые являются одними из самых сложных систем для теоретического или численного анализа, но также очень многообещающими для будущих квантовых технологий, таких как квантовые компьютеры. После работы постдоком в Институте квантовой оптики Макса Планка в группе Игнасио Сирака (2002–2004) и в Калифорнийском технологическом институте (2004–2006) он стал профессором и заведующим кафедрой теоретической квантовой нанофизики в Венский университет в 2006 году. В 2012 году он вернулся в Гентский университет по гранту Одиссея от FWO , где с тех пор построил большой исследовательская группа по применению запутанности в квантовых системах многих тел. С осени 2022 года возглавляет кафедру квантовой физики на кафедре прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета .

Научная работа

Среди его выдающихся достижений - открытие того, что существует девять различных способов (представленных классами эквивалентности в рамках стохастических операций LOCC (SLOCC)), которыми четыре кубита могут быть запутаны: ^{[ 3 ]} теоретическая демонстрация того, что универсальный квантовый компьютер может быть реализован полностью за счет диссипации , ^{[ 4 ]} и разработка квантового обобщения классического алгоритма Метрополиса для поиска основных состояний гамильтонианов многих тел. ^{[ 5 ]} Он сыграл ведущую роль в разработке современных вариационных методов квантовой физики многих тел, основанных на состояниях матричного произведения (MPS), состояниях тензорной сети и проецируемых состояниях запутанных пар (PEPS), и применении их к проблемам физики конденсированного состояния. физика многих тел и квантовая теория поля. Среди прочего, он был среди авторов, представивших фермионные PEPS , непрерывные MPS и операторы матричного произведения , а также является соавтором широко цитируемого обзора по этой теме. ^{[ 6 ]}

Награды

Верстраете получила множество наград, в том числе премию Либена в 2009 году. ^{[ 7 ]} и премия Франки в 2018 году. ^{[ 8 ]} а также является почетным приглашенным научным руководителем Института теоретической физики «Периметр» в Ватерлоо, Онтарио . ^{[ 9 ]}

Избранные публикации

Исследование запутанности в квантовой теории информации , к.т.н. Диссертация, Католический университет Левена, 2002 г.
Верстраете, Фрэнк; Деэн, Дж.; де Мур, Б.; Вершельде, Х. (2002). «Четыре кубита можно запутать девятью разными способами». Физ. Преподобный А. 65 (5): 052112. arXiv : quant-ph/0109033 . Бибкод : 2002PhRvA..65e2112V . дои : 10.1103/PhysRevA.65.052112 . S2CID 38168590 .
Верстраете, Ф.; Гарсия-Риполь, Джей-Джей; Сирак, Дж.И. (2004). «Матричные операторы плотности произведения: моделирование систем с конечной температурой и диссипативных систем». Физ. Преподобный Летт . 93 (20): 207204. arXiv : cond-mat/0406426 . Бибкод : 2004PhRvL..93t7204V . doi : 10.1103/PhysRevLett.93.207204 . ПМИД 15600964 . S2CID 36218923 .
Верстраете, Ф.; Вольф &, ММ; Сирак, Дж. Игнасио (2009). «Квантовые вычисления и инженерия квантовых состояний, основанная на диссипации». Физика природы . 5 (9): 633–636. arXiv : 0803.1447 . Бибкод : 2009NatPh...5..633V . дои : 10.1038/nphys1342 .
Краус, резюме; Шуч, Н.; Верстраете, Ф.; Сирак, Джи (2010). «Фермионные спроецированные состояния запутанной пары». Физ. Преподобный А. 81 (5): 052338. arXiv : 0904.4667 . Бибкод : 2010PhRvA..81e2338K . дои : 10.1103/PhysRevA.81.052338 . S2CID 56378408 .
Верстраете, Ф.; Сирак, Дж.И.; Мург, В. (2008). «Состояния матричного произведения, прогнозируемые состояния запутанной пары и методы вариационной ренормгруппы для квантовых спиновых систем». Адв. Физ . 57 (2): 143–224. arXiv : 0907.2796 . Бибкод : 2008AdPhy..57..143V . дои : 10.1080/14789940801912366 . S2CID 17208624 .
Верстраете, Ф.; Сирак, Джи (2010). «Состояния продукта непрерывной матрицы для квантовых полей» (PDF) . Физ. Преподобный Летт . 104 (19): 190405. arXiv : 1002.1824 . Бибкод : 2010PhRvL.104s0405V . doi : 10.1103/PhysRevLett.104.190405 . ПМИД 20866951 . S2CID 26530437 .
Хэгеман, Дж; Любич, С; Оселедец, И; Вандерейкен, Б; Верстраете, Ф (2016). «Объединение временной эволюции и оптимизации с состояниями матричного продукта» (PDF) . Физ. Преподобный Б. 94 (16): 165116. Бибкод : 2016PhRvB..94p5116H . дои : 10.1103/PhysRevB.94.165116 . hdl : 1854/LU-8152454 . S2CID 53321291 .
Заунер-Штаубер, В; Вандерстратен, Л; Фишман, Монтана; Верстраете, Ф; Хэгеман, Дж (2018). «Алгоритмы вариационной оптимизации для состояний однородного матричного произведения». Физ. Преподобный Б. 97 (4): 045145. arXiv : 1701.07035 . Бибкод : 2018PhRvB..97d5145Z . дои : 10.1103/PhysRevB.97.045145 . S2CID 39603878 .
Шахиноглу, МБ; Уильямсон, Д; Бултинк, Н.; Мэри, М; Хэгеман, Дж; Шуч, Н; Верстраете, Ф (2021). «Характеристика топологического порядка с помощью операторов матричного произведения». Анналы Анри Пуанкаре . 22 (2): 563–592. Бибкод : 2021АнХП...22..563С . дои : 10.1007/s00023-020-00992-4 . hdl : 1854/LU-8707312 . S2CID 117976990 .

Ссылки

^ «Премия Германа Кюммеля за ранние достижения в области физики многих тел» (pdf) . Международная конференция по недавнему прогрессу во многих теориях тела . 2007 . Проверено 22 июня 2021 г.
^ Фрэнк Верстрете (2002). Исследование запутанности в квантовой теории информации . Католический университет Левена. ISBN 9789056823771 .
^ Верстраете, Фрэнк; Деэн, Дж.; де Мур, Б.; Вершельде, Х. (2002). «Четыре кубита можно запутать девятью разными способами». Физ. Преподобный А. 65 (5): 052112. arXiv : quant-ph/0109033 . Бибкод : 2002PhRvA..65e2112V . дои : 10.1103/PhysRevA.65.052112 . S2CID 38168590 .
^ Верстраете, Ф.; Вольф &, ММ; Сирак, Дж. Игнасио (2009). «Квантовые вычисления и инженерия квантовых состояний, основанная на диссипации». Физика природы . 5 (9): 633–636. arXiv : 0803.1447 . Бибкод : 2009NatPh...5..633V . дои : 10.1038/nphys1342 .
^ Темме, К.; Осборн, Т.; Волльбрехт, К.; Пулен, Д.; Верстраете, Ф. (2011). «Выборка квантового мегаполиса». Природа . 471 (7336): 87–90. arXiv : 0911.3635 . Бибкод : 2011Natur.471...87T . дои : 10.1038/nature09770 . ПМИД 21368829 . S2CID 4320890 .
^ Верстраете, Ф.; Сирак, Дж.И.; Мург, В. (2008). «Состояния матричного произведения, прогнозируемые состояния запутанной пары и методы вариационной ренормгруппы для квантовых спиновых систем». Адв. Физ . 57 (2): 143–224. arXiv : 0907.2796 . Бибкод : 2008AdPhy..57..143V . дои : 10.1080/14789940801912366 . S2CID 17208624 .
^ «Премия Игнаца Л. Либена 2009 года Франку Верстраете» . Стандарт (на немецком языке). 6 ноября 2009 года . Проверено 22 июня 2021 г.
^ «Фрэнк Верстраете награжден престижной премией Франки» . Австрийская академия наук . 15 июня 2018 года . Проверено 22 июня 2021 г.
^ «Франк Верстраете – QUTE – Гентский университет» . www.ugent.be . Проверено 19 мая 2018 г.

[1] «Премия Германа Кюммеля за ранние достижения в области физики многих тел» (pdf) . Международная конференция по недавнему прогрессу во многих теориях тела . 2007 . Проверено 22 июня 2021 г.

[2] Фрэнк Верстрете (2002). Исследование запутанности в квантовой теории информации . Католический университет Левена. ISBN 9789056823771 .

[3] Верстраете, Фрэнк; Деэн, Дж.; де Мур, Б.; Вершельде, Х. (2002). «Четыре кубита можно запутать девятью разными способами». Физ. Преподобный А. 65 (5): 052112. arXiv : quant-ph/0109033 . Бибкод : 2002PhRvA..65e2112V . дои : 10.1103/PhysRevA.65.052112 . S2CID 38168590 .

[4] Верстраете, Ф.; Вольф &, ММ; Сирак, Дж. Игнасио (2009). «Квантовые вычисления и инженерия квантовых состояний, основанная на диссипации». Физика природы . 5 (9): 633–636. arXiv : 0803.1447 . Бибкод : 2009NatPh...5..633V . дои : 10.1038/nphys1342 .

[5] Темме, К.; Осборн, Т.; Волльбрехт, К.; Пулен, Д.; Верстраете, Ф. (2011). «Выборка квантового мегаполиса». Природа . 471 (7336): 87–90. arXiv : 0911.3635 . Бибкод : 2011Natur.471...87T . дои : 10.1038/nature09770 . ПМИД 21368829 . S2CID 4320890 .

[6] Верстраете, Ф.; Сирак, Дж.И.; Мург, В. (2008). «Состояния матричного произведения, прогнозируемые состояния запутанной пары и методы вариационной ренормгруппы для квантовых спиновых систем». Адв. Физ . 57 (2): 143–224. arXiv : 0907.2796 . Бибкод : 2008AdPhy..57..143V . дои : 10.1080/14789940801912366 . S2CID 17208624 .

[7] «Премия Игнаца Л. Либена 2009 года Франку Верстраете» . Стандарт (на немецком языке). 6 ноября 2009 года . Проверено 22 июня 2021 г.

[8] «Фрэнк Верстраете награжден престижной премией Франки» . Австрийская академия наук . 15 июня 2018 года . Проверено 22 июня 2021 г.

[9] «Франк Верстраете – QUTE – Гентский университет» . www.ugent.be . Проверено 19 мая 2018 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]