We investigate the mutual influence of impurities in two-dimensional d-wavesuperconductors involving self-consistent solutions of the Bogoliubov-de Gennesequations. The local order parameter suppression, the local density of states(LDOS) as well as the interference of impurity-induced structures are analyzed.We employ an impurity position averaging scheme for the DOS that does notneglect these interference effects, as the commonly used $T$-matrix approachesdo.

We investigate the effect of different forms of relativistic spin coupling ofconstituent quarks in the nucleon electromagnetic form factors. Thefour-dimensional integrations in the two-loop Feynman diagram are reduced tothe null-plane, such that the light-front wave function is introduced in thecomputation of the form factors. The neutron charge form factor is verysensitive to different choices of spin coupling schemes, once its magneticmoment is fitted to the experimental value. The scalar coupling between twoquarks is preferred by the neutron data, when a reasonable fit of the protonmagnetic momentum is found.

The original topological Aharonov-Casher (AC) effect is due to theinteraction of the anomalous magnetic dipole moment (MDM) with certainconfigurations of electric field. Naively one would not expect an AC effect fora scalar particle for which no anomalous MDM can be defined in the usual sense.In this letter we study the AC effect in supersymmetric systems. In thisframework there is the possibility of deducing the AC effect of a scalarparticle from the corresponding effect for a spinor particle. In 3+1 dimensionssuch a connection is not possible because the anomalous MDM is zero ifsupersymmetry is an exact symmetry. However, in 2+1 dimensions it is possibleto have an anomalous MDM even with exact supersymmetry. Having demonstrated the relationship between the spinor and the scalar MDM,we proceed to show that the scalar AC effect is uniquely defined. We thencompute the anomalous MDM at the one loop level, showing how the scalar formarises in 2+1 dimensions from the coupling of the scalar to spinors. This modelshows how an AC effect for a scalar can be generated for non-supersymmetrictheories, and we construct such a model to illustrate the mechanism.

We show that multidimensional Zeno effect combined with non-holonomic controlallows to efficiently protect quantum systems from decoherence by a methodsimilar to classical coding. Contrary to the conventional approach, our methodis applicable to arbitrary error-inducing Hamiltonians and general quantumsystems. We also propose algorithms of finding encoding that approaches theHamming upper bound along with methods of practical realizations of theencodings. Two new codes protecting 2 information qubits out of 7 and 4information qubits out of 9 against a single error with arbitrarily smallprobability of failure are constructed as an example.

Broadband implementations of time-optimal geodesic pulse elements areintroduced for the efficient creation of effective trilinear coupling terms forspin systems consisting of three weakly coupled spins 1/2. Based on these pulseelements, the time-optimal implementation of indirect SWAP operations isdemonstrated experimentally. The duration of indirect SWAP gates based onbroadband geodesic sequence is reduced by 42.3% compared to conventionalapproaches.