Opis projektu
Metody obliczeniowe pozwalają na badanie złożoności kwantowej
Poznanie materiałów topologicznych i urządzeń kwantowych stanowi ogromne wyzwanie dla badaczy działających na froncie drugiej rewolucji kwantowej. Problem wynika z faktu, że układy te wymykają się konwencjonalnym opisom ze względu na brak parametrów lokalnego porządku i statystyki cząstek egzotycznych. Pomimo tych trudności rośnie zapotrzebowanie na ramy obliczeniowe umożliwiające dokładne modelowanie ich zachowania. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu ISYS zamierza wykorzystać w tym celu symetrię i sieci tensorowe. Choć materiały topologiczne wymykają się klasycznym paradygmatom, sieci tensorowe pozwalają na badanie ukrytej symetrii w stopniach swobody splątania. Ta nieodwracalna symetria, wyrażona w ramach kategorii dwumodułowych, przenosi abstrakcyjne koncepcje do namacalnej rzeczywistości. Zespół projektu ISYS ma na celu rozwój matematyki sieci tensorowych, opracowanie narzędzi obliczeniowych i łączenie symetrii kategorycznych z integralnością. Rozwiązanie przełoży się na rzeczywiste problemy, w tym przepływy grup renormalizacji i kwantową korekcję błędów.
Cel
This proposal is set in the era of the second quantum revolution, in which there is a strong need for a computational framework to describe and simulate topological materials and quantum devices possessing exotic particle statistics.
* The two leading actors: symmetries and tensor networks.
* The story: while the topological materials seem to defy Landau’s symmetry breaking paradigm as they do not exhibit a local order parameter, tensor networks strike back with the emergence of a local “pulling-through” symmetry of the local tensors describing them.
* The catch: the symmetry happens in the shadow world of entanglement degrees of freedom, is in general non-invertible, and speaks the language of bimodule categories.
* The magic: the tensor network picture makes the abstract concepts and mathematical tools needed to describe topological and critical systems, such as cohomology theory and bimodule categories, very tangible and concrete as wavefunctions of quantum spin systems which can easily be put on a computer.
* The mission: develop the mathematics of tensor network representations of (higher) categorical and non-invertible symmetries; construct a computational toolbox which exploits those symmetries; construct explicit matrix product operator intertwiners for dualities between theories with non-Abelian / categorical symmetries; construct novel CFTs from categorical data; create a bridge between bimodule categories and integrability.
* The crescendo: tensor networks with categorical symmetries take over the world by 1. setting up real-space renormalization group flows in which unwanted relevant perturbations are crushed and 2.constructing and evaluating quantum error correcting codes based on non-Abelian anyons.
* The take-away: deep theoretical ideas and state of the art computational aspects are not parallel lines of development, but are one and the same and must be fused with each other.
* The moral: For things to remain the same, everything must change.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
9000 Gent
Belgia