Teoria dell’informazione quantistica e fondamenti della teoria quantistica
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Il nostro gruppo studia i fondamenti matematici e concettuali della teoria quantistica dal punto di vista della teoria dell’informazione e della computazione quantistica. Analizziamo, in forma generale e rigorosa, i limiti e le possibilità del processing dell’informazione imposti dalla struttura della meccanica quantistica. La nostra ricerca si colloca all’intersezione tra fondamenti della meccanica quantistica, teoria quantistica dei campi e meccanica statistica quantistica, e si articola nelle seguenti linee principali.
Teorie operazionali probabilistiche
Studiamo le caratteristiche distintive della teoria quantistica all’interno di framework probabilistici generali, analizzando assiomi di natura informazionali e teorie alternative a quelle quantistica e classica. Investighiamo inoltre il processing dell’informazione in sistemi fermionici, evidenziandone le differenze strutturali rispetto ai qubit.
Teoria quantistica di ordine superiore
In questo framework le trasformazioni sono i portatori fondamentali di informazione, permettendo la descrizione di processi con struttura spazio-temporale fissata o con causalità indefinita. Studiamo applicazioni al miglioramento del processing dell’informazione, alla complessità quantistica e alla quantificazione di risorse spazio-temporali.
Automi cellulari quantistici
Analizziamo dinamiche locali su reticoli discreti come modelli fondamentali per lo studio delle interazioni e la simulazione della teoria quantistica dei campi. In questo contesto investighiamo l’emergere di dinamiche efficaci continue e la classificazione delle dinamiche ammissibili, con applicazioni alle fasi topologiche della materia.
Teorie operazionali probabilistiche
Studiamo le caratteristiche distintive della teoria quantistica all’interno di framework probabilistici generali, analizzando assiomi di natura informazionali e teorie alternative a quelle quantistica e classica. Investighiamo inoltre il processing dell’informazione in sistemi fermionici, evidenziandone le differenze strutturali rispetto ai qubit.
Teoria quantistica di ordine superiore
In questo framework le trasformazioni sono i portatori fondamentali di informazione, permettendo la descrizione di processi con struttura spazio-temporale fissata o con causalità indefinita. Studiamo applicazioni al miglioramento del processing dell’informazione, alla complessità quantistica e alla quantificazione di risorse spazio-temporali.
Automi cellulari quantistici
Analizziamo dinamiche locali su reticoli discreti come modelli fondamentali per lo studio delle interazioni e la simulazione della teoria quantistica dei campi. In questo contesto investighiamo l’emergere di dinamiche efficaci continue e la classificazione delle dinamiche ammissibili, con applicazioni alle fasi topologiche della materia.
Responsabili: Paolo Perinotti, Alessandro Bisio
Membri del Gruppo: Paolo Perinotti, Alessandro Bisio, Alessandro Tosini, Tommaso Brambilla, Andrea Pizzamiglio, Saverio Rota