Projektbeschreibung
Quantenkühlung für Quantentechnologien der nächsten Generation
Die vor mehr als einem Jahrhundert postulierten klassischen Hauptsätze der Thermodynamik erklären die Übertragung von Wärme und anderen Energieformen in materialspezifischen Systemen. Ihre Anwendung bildet die Grundlage für die Konstruktion von auf Thermodynamik basierenden Maschinen einschließlich Klima- und Kältetechnik und Wärmepumpen. Auch die Kühlung von Elektronik wie beispielsweise Computern beruht auf der Anwendung dieser Naturgesetze. Auf dem Weg zu Quantencomputern und thermodynamisch geprägten Quantenmaschinen wird dem neu entstehenden Gebiet der Quantenthermodynamik eine wichtige Rolle bei der Entwicklung zuverlässiger Quantensysteme zukommen. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützte Projekt INTREPID erforscht nun anhand theoretischer und experimenteller Untersuchungen den Kompromiss zwischen Präzision und Dissipation bei thermodynamisch beeinflussten Quantenmaschinen.
Ziel
The aim of this proposal is to characterise the thermodynamic cost of precision in genuinely quantum thermal machines (externally driven, quantum-information fuelled and autonomous heat engines and refrigerators).
Precision in a physical system is related to fluctuations of measurable quantities, an aspect that becomes very relevant at the nano-scale. Achieving a machine with a certain reliability (i.e. precision in the output) inevitably comes at a cost in terms of thermodynamic resources, such as dissipated heat or excess work, thus massively impacting the machines’ performances.
Thermodynamic Uncertainty Relations have represented a landmark first step in understanding this balance and their generalisation is now encroaching upon the laws of quantum mechanics. Combining them at a fundamental level still represents an almost uncharted territory, which promises exciting practical applications in the correct design of next generation quantum technologies.
In this project I will determine the most fundamental tradeoff between precision and dissipation in quantum thermal machines in a novel and timely way, by combining my expertise in quantum and stochastic thermodynamics and in thermodynamic geometry with the experience of my host, Prof. Jens Eisert, in quantum information and quantum many-body physics. In particular, this will be done through a two-fold effort: a theoretical framework based on analytical and numerical results; a groundbreaking (yet feasible in the given timeframe) experiment on quantum field machines, based on the AtomChip technology that is being developed within a large FQXI grant recently won by the host and by the secondment (Prof. Jörg Schmiedmayer).
I will perform this Action in the perfectly suited environment of the “Quantum many-body theory, quantum information theory” group at Freie Universität Berlin.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Quantenphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Thermodynamik
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Datenwissenschaften Datenverarbeitung
- Sozialwissenschaften Rechtswissenschaften
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
14195 BERLIN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.