I am a PhD student in the Mesoscopic Physics group lead by Prof. Peter Samuelsson.

I am interested in questions within Quantum Thermodynamics and Open Quantum systems. In particular the process of measurements on quantum systems and utilizing this for feedback control.

Pop Sci sammanfattning:

Mängden tillämpningar av kontrollteori är idag nästintill oräkneliga med tillämpningar inom så vitt skilda ämnen som aktiemarknaden och telekommunikation. Men genom teknikens konstanta frammarsch har det idag växt fram nya typer av system i behov av kontroll och styrning, system som skiljer sig något från vad vi i vår vardagliga "klassiska" värld har vana utav, nämligen kvantmekaniska system.

Vid kontroll av kvantmekaniska system stöter man dock på lite oväntad patrull. En av kvantmekanikens märkliga förutsägelser är nämligen att systemet och mätinstrumentet inte är frånkopplade från varandra, en mätning på en kvantsystem kommer påverka tillståndet av systemet. För att kunna mäta tillståndet av systemet för att sedan använda denna informationen till att kontrollera systemet, måste vi alltså nödvändigtvis störa systemet och därmed påverka dess tillstånd, denna växelverkan mellan mätning och system kallas för back-action. För att undvika back-action men fortfarande kunna styra kvantsystem har man därför konstruerat något som kallas för svaga mätningar. Svaga mätningar extraherar bara en liten mängd information från systemet och stör därför inte systemet så mycket. Priset vi får betala är att vi kanske inte nödvändigtvis kommer utföra korrekt återkoppling givet den inkompletta informationen av systemets tillstånd.

Inom gruppen publicerades nyligen en ny typ av ekvation som gör det möjligt att beskriva ett kvantmekaniskt system som kontrolleras genom att utföra svaga mätningar. Liknande ekvationer har tidigare publicerats men har (bortsett från några specialfall) krävt datorer för att kunna lösas. Det som är spännande med denna nya ekvationen är att det gör det möjligt att räkna ut effekter av styrning för dessa system för hand med penna och papper för en mycket större klass av återkopplings-situationer än vad som tidigare varit möjligt.