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物理
介绍物理学是一门基础科学，旨在发现从宇宙到基本粒子在所有长度和时间尺度上表现出的自然现象背后的规律。物理学的特点是建立在理论和实验的辩证关系基础上的研究方法。除了为在大学或研究机构进行科学研究做准备之外，物理学的学习还提供了坚实的理论和实验基础，并结合了分析、建模和解决问题的技能。这种类型的培训完美地满足了人们对工作生涯中灵活性和学习能力日益增长的需求。经合组织指标和分析部负责人安德烈亚斯·施莱歇尔表示，“……教育系统必须为尚未创造的工作、尚未发明的技术、以及我们尚不知道会出现的问题做好准备。”从这个角度来看，物理学毕业生是从事高科技、创新含量高的专业活动的理想人选。学习物理意味着站在知识的前沿，成为一个国际社区的一部分，在世界各地分享项目、交流想法和发现、旅行、工作和教学。也正是因为这个原因，所有的课程都以英语授课。
物理
物理与材料科学系 (DPhyMS) 因其在广泛的基础和应用主题方面的研究而享有极高的国际声誉。实验物理学家和理论物理学家的共同努力已取得了多项突破性成果，这些成果发表在顶级国际期刊上，并获得了许多享有盛誉的欧盟、欧洲研究理事会和 FNR 资助。DPhyMS 的成员参与了国家和国际层面以及与工业界（Goodyear、IEE、Janssen、Google）的多管齐下的合作。例如，DPhyMS 已经与 LCSB 启动了生物物理学和复杂生命系统领域的联合项目，以利用现代物理方法了解复杂的生物现象。DPhyMS 还与 LIST 的材料研究和技术部门有着长期的合作，旨在为卢森堡的材料研究建立强大的支柱。DPhyMS 还将继续与其他院系和学院以及工业界就机器学习、人工智能和大数据分析相关主题开展跨学科研究合作。
物理
房间：106 Spalding 实验室 检测和操纵压缩光用于量子计量和通信 Esme Knabe 导师：Maria Spiropulu 压缩光是一种亚泊松非经典光状态，在精密测量和量子通信等领域有广泛的应用。由于与现实世界系统的相关性，开发能够与现有光学和光子设备集成的压缩光过程至关重要。为此，该项目旨在展示使用桌面设备和集成光子学测量和操纵压缩光的相空间。这项工作的一些贡献包括但不限于压缩态的相位锁定以实现确定性相位旋转、通过将相干光与压缩光混合来产生位移压缩态、以及优化压缩光实际量子应用实验。通过量子电路假设搜索，使用量子生成对抗网络生成逼真的 LHC QCD 模拟 Yiyi Cai 导师：Maria Spiropulu、Jean-Roch Vlimant 和 Samantha Davis 经典生成模型已被证明有望成为替代生成模型，可以取代部分或全部对撞机数据的详细模拟链，尤其是在 LHC 中。由于初态希尔伯特空间大小的指数缩放和量子系统的内在随机性，量子-经典混合生成模型可以提供更高的精度和性能。这种方法的一个局限性是可以任意选择所用量子电路的假设。我们研究了量子-经典生成对抗模型的性能，以使用变分量子电路作为模型的生成部分来模拟 LHC 上强子喷流的特征，并进一步搜索电路假设空间以找到性能最佳的电路。我们对强子喷流数据集中量子-经典混合生成对抗模型的性能得出结论，并对此类方法在 LHC 上的可用性进行了展望。时间箱量子密钥分发密钥交换 Ismail Elmengad 导师：Maria Spiropulu 和 Anthony LaTorre 量子密钥分发 (QKD) 使双方 Alice 和 Bob 能够实现信息论安全通信。这意味着无论多少计算资源都无法让第三方访问 Alice 和 Bob 的通信。量子比特可以用几种方式编码。该项目将使用时间箱协议来交换量子比特。光子要么在时间基础上准备，它们落入早期或晚期时间箱，类似于经典信息中的 0 和 1，要么在相位基础上准备，这是早期和晚期状态的叠加。通过表征影响量子比特错误率 (QBER) 的各种因素，例如暗计数、脉冲宽度、QBER 稳定性，相位调制等。我们希望通过光纤介质实现任意长度的有效密钥交换。QKD 是通过光纤和视距自由空间环境进行安全通信的一个令人兴奋的前景。用于量子网络的时间箱编码光子量子比特的 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态的生成 Nassim Tavakoli 导师：Maria Spiropulu、Samantha Davis、Raju Valivarthi 和 Nikolai Lauk 量子纠缠是量子信息应用（如量子计算、通信和计量）的重要资源，有望实现计算加速、信息论安全通信和增强的传感能力。该项目将重点研究由三个纠缠粒子组成的 GHZ 状态。我们旨在使用光纤耦合元件、体非线性和最先进的超导纳米线单光子探测器（SNSPD）生成时间箱量子比特的 GHZ 状态。纠缠光子可以通过自发参数下变频和连续波泵浦光后选择产生。这些“飞行量子比特”通过基于到达时间的时间箱技术传输编码的信息。这一演示将是迈向现实世界量子网络的重要一步，这是一种更有效地生成量子隐形传态所需状态的方法。
