Projektbeschreibung
Fundamentales über die Dynamik zweidimensionaler Gase fernab des Gleichgewichts
Dank der Fortschritte in der experimentellen und theoretischen Physik haben sich neue Einblicke in die Dynamik und die Eigenschaften von Quanten-Vielteilchensystemen ergeben. Die Erkenntnis, dass sich mehrere, scheinbar ungleichartige Vielteilchensysteme grundsätzlich ähneln, führte zur Einteilung der Gleichgewichtszustände der Materie in Universalitätsklassen. Diese Klassen beschreiben viele Systeme, deren Eigenschaften unabhängig von den dynamischen Wechselwirkungen zwischen ihren konstitutiven Elementen sind. Das EU-finanzierte Projekt UniFlat wird eine Serie koordinierter Experimente an homogenen atomaren Gasen in einer zweidimensionalen „Flächenland“-Geometrie durchführen. Im Einzelnen werden die Forschenden drei paradigmatische Probleme parallel untersuchen: die Dynamik des topologischen Beresinski-Kosterlitz-Thouless-Phasenübergangs, die Turbulenz in weit vom Gleichgewicht entfernten Systemen und das universelle raumzeitliche Skalierungsverhalten in isolierten Quantensystemen fernab des Gleichgewichts.
Ziel
One of the great successes of the last-century physics was recognising that many complex and seemingly disparate many-particle systems are fundamentally alike. This allowed the classification of the equilibrium states of matter into universality classes, based on their basic properties such as symmetries and the form of the interparticle interactions. At the heart of this classification is the universal collective behaviour, insensitive to the microscopic details, displayed by systems close to phase transitions. A grand challenge for modern physics is to achieve such a feat for the far richer world of the non-equilibrium collective phenomena. In recent years, theories that posit universal features of far-from-equilibrium many-body dynamics, common to systems as diverse as quantum magnets and the quark-gluon plasma, have been receiving support from experiments on the highly tuneable ultracold atomic gases. Our ambition is to make a leading contribution to this worldwide effort, through a series of coordinated experiments on homogeneous atomic gases in two-dimensional (2D) ‘Flatland’ geometry. Specifically, we will study in parallel three paradigmatic problems – the dynamics of the topological Berezinskii-Kosterlitz-Thouless phase transition, turbulence in driven systems, and the universal spatiotemporal scaling behaviour in isolated quantum systems far from equilibrium. Each of these topics is fascinating and of fundamental importance in its own right, but beyond that we will experimentally establish an emerging picture that coherently connects them.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-ADG
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CB2 1TN Cambridge
Vereinigtes Königreich