Kontrola kriostata

Dimitrije Pavlov i David Ðukić

 

Kriostat je uređaj koji je vrlo značajan kod eksperimenata u kojima je neophodno odžravanje veoma niskih temperatura. Zbog uticaja okoline u vidu zagrevanja, održavanje temperature se postiže pomoću vakuum pumpe koja izvlači paru helijuma iz kriostata i time smanjuje temperaturu u njemu i pomoću ventila na osnovu čije otvorenosti se brže ili sporije smanjuje temperatura. Na osnovu formulisanog modela koji detaljno opisuje fizičke zakone koji se pojavljuju u kriostatu urađena je simulacija sistema. Utvrđena je i validnost usled preklapanja teorijskih predviđanja i rezultata simulacije. Kontrolom otvorenosti ventila postignuto je da se željena temperatura održava tokom vremena sve dok se ne potroši helijum iz kriostata, što je i bio cilj ovog rada.

 

Kontrola kriostata

Ispitivanje efikasnosti grafena u zaštiti metala od atoma vodonika metodom molekularne dinamike

Milica Božanić i Kristina Nikolić

 

U ovom radu je ispitana efikasnost grafena u zaštiti bakra od atoma vodonika. U ranijim istraživanjima proučavana je hemijska interakcija između atoma vodonika i grafena (Ito et al. 2008), dok je u ovom akcenat na ispitivanjima mogućnosti za praktičnu primenu grafena u zaštiti metala. Napravljena je numerička simulacija za modelovanje sistema koji se sastoji od atoma bakra, vodonika i strukture grafena. Sistem je posmatran za tri različite inicijalne temperature grafena i deset različitih inicijalnih kinetičkih energija atoma vodonika. Utvrđeni su uslovi pri kojima vodonik difunduje kroz grafen, pri kojima se adsorbuje, tj. zakači na njegovu površinu, i pri kojima se odbija od njega, u zavisnosti od navedenih parametara. Definisana je granična vrednost koeficijenta difuzije. Ukoliko je koeficijent difuzije manji od te vrednosti grafen se može smatrati efikasnom zaštitom. Dobijeni rezultati pokazuju da inicijalna energija vodonika određuje efikasnost grafena kao zaštite, dok je zavisnost od temperature grafena na ispitanom opsegu slaba. Na manjim energijama grafen potpuno štiti bakar od atoma vodonika, dok sa povećanjem početne kinetičke energije vodonika nakon izvesnog praga ta efikasnost se smanjuje. Takođe, iznad određene vrednosti energije grafen je kao zaštita neprimenjiv, pošto svi atomi vodonika prodru do metalne pločice. Navedeni rezultati su za sistem posmatran u opštem slučaju, u kome su atomi vodonika slučajno raspoređeni i brzina im je usmerena u pravcu normale na metalnu pločicu. Istraživanje se može proširiti variranjem ovih parametara i određivanjem njihovog uticaja na vrednost koeficijenta difuzije.

 

Ispitivanje efikasnosti grafena u zaštiti metala od atoma vodonika metodom molekularne dinamike

Ispitivanje dinamike kvazičestica u neravnotežnoj superprovodnosti

Katarina Vukosavljević i Ivana Burmazović

 

U ovom radu bavile smo se modelovanjem dinamike relaksacije kvazičestičnih ekscitacija u superprovodniku i poređenjem dobijenih rezultata sa realnim eksperimentalnim podacima. Naš model zasniva se na difuzivnom transportu kvazičestica, gde su uračunati i članovi koji opisuju izvor ekscitacija i rekombinaciju kvazičestica. Za modelovanje izvora ekscitacija korišćen je poluprovodnički model tunelovanja kvazičestica kroz tunel spoj u superprovodnik. Dinamika relaksacije kvazičestica modelovana je pomoću dva pristupa koja su upoređivana: aproksimacije vremena rekombinacije i drugog, u kom brzina relaksacije linearno raste sa povećanjem broja kvazičestica. Na osnovu prvog pristupa dobijeni su rezultati koji se ne slažu sa eksperimentalnim podacima. Drugim pristupom potvrđena je korena zavisnost gustine stanja kvazičestica od struje pobude kao posledica kvadratnog modela relaksacije i dobijeno je veće slaganje sa eksperimentalnim rezultatima.

 

Ispitivanje dinamike kvazičestica u neravnotežnoj superprovodnosti

Detekcija kvantne uvezanosti korišćenjem POVM merenja sa primenom u komunikacionim protokolima

Vuk Vuković i Mia Mijović

 

Cilj ovog projekta su ispitivanje raspodela POVM merenja radi brže detekcije uvezanosti u kvantnom sistemu, kao i moguće primene dobijenih rezultata za verifikacioni protokol u kvantnoj komunikaciji. Ispitivana su separabilna i uvezana stanja do 13 kjubita. Simulacijom su određene raspodele separabilnih stanja, kao i raspodele pojedinih klasa uvezanih i slučajno generisanih uvezanih stanja. Dobijeni rezultati prikazuju specifične karakteristike pomenutih stanja, što omogućava klasifikaciju nekih od njih. Takođe, u skladu sa teorijskim predviđanjima, zaključuje se da se disperzije separabilnih stanja skaliraju sa recipročnom vrednošću kvadratnog korena broja kjubita u posmatranom sistemu. Sa druge strane, disperzije uvezanih stanja se skaliraju sa recipročnom vrednošću broja kjubita koji čine posmatrani sistem. Potencijalna primena podrazumeva korišćenje uvezanih stanja, zajedno sa dobijenim rezultatima, za izradu protokola za prenos verifikacionog ključa prilikom komunikacije. Osmišljen je princip rada protokola, kao i jedna od mogućih implementacija u budućnosti. Primalac verifikacionog ključa na osnovu rezultata POVM merenja zaključuje u određenom pragu pouzdanosti da li postoji treće lice koje prisluškuje komunikaciju. Prednost ovog metoda jeste verifikacija sigurnosti iz malog broja kopija stanja i sistema srednje veličine.

 

Detekcija kvantne uvezanosti korišćenjem POVM merenja sa primenom u komunikacionim protokolima