Descrizione del progetto
Una ricerca getta luce sulle dinamiche collettive delle particelle interagenti
Le interazioni dei sistemi quantistici con un bagno esterno potrebbero cambiare in modo significativo le loro dinamiche comportando la dissipazione quantistica, ovvero un processo per cui le informazioni contenute nei sistemi si perdono nel loro ambiente. Al fine di studiare gli stati collettivi dell’interazione, i sistemi quantistici aperti vengono spesso descritti attraverso la media della loro diversa storia di interazione con il bagno. Il progetto RAVE, finanziato dall’UE, indagherà sulle dinamiche e sulle caratteristiche che vengono perse quando i sistemi vengono descritti esclusivamente tramite le medie. I ricercatori esamineranno quindi le caratteristiche dei sistemi quantistici aperti esaminando le singole traiettorie quantistiche. La comprensione dei fenomeni collettivi derivanti dalle dinamiche di un gruppo di singole traiettorie quantistiche incentiverà lo sviluppo di tecnologie quantistiche.
Obiettivo
With the flourishing of quantum information processing, the study of open quantum system dynamics has become of paramount importance for the ultimate success of quantum technologies. The phenomenology becomes increasingly rich when decoherence and dissipation arise in quantum systems with many degrees of freedom, leading to a flurry of different phases of matter. RAVE is devoted to the study of collective phenomena in synthetic, many-body open quantum systems through investigation of the dynamics of quantum trajectories. Following the dynamics at the level of its trajectories will capture features that are washed out by looking at averaged observables, i.e. in the density matrix. RAVE will show that there are collective phenomena visible only in the dynamics of single trajectories, and propose experimental schemes to observe them. This will lead to a new classification of phases in quantum many-body open systems and help clarify the relations between entanglement, correlations and non-equilibrium thermodynamics. In those cases where the steady-state phase breaks time-translational invariance, RAVE will contribute to unify apparently different concepts such as synchronisation and time-crystals. The statistics associated with the behaviour of quantum jumps in many-body systems is also important for characterizing the quality and performance of quantum information processing protocols. To address the key questions posed by the project, RAVE will develop a promising new methodology based on replicas and use it to design open system quantum simulators able to provide information at the level of single trajectories. RAVE is a highly interdisciplinary programme which will have significant impact in the fields of condensed matter, statistical physics, quantum information and stochastic thermodynamics.
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
75007 Paris
Francia