Projektbeschreibung
Erforschung der nicht-Hermiteschen Topologie in offenen und korrelierten Quantensystemen
Die Nicht-Hermitizität ist bei der Untersuchung offener und korrelierter Quantensysteme von entscheidender Bedeutung. In den letzten Jahren wurde sie im Kontext der Topologie untersucht, wobei der Schwerpunkt auf echten nicht-Hermiteschen Entartungen lag, die als außergewöhnliche Punkte bekannt sind. An diesen außergewöhnlichen Punkten konvergieren die Eigenwerte und Eigenvektoren, was zu Phänomenen wie unidirektionaler Übertragung und einseitiger Sichtbarkeit führt. Das Team des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts NTopQuant wird die Rolle außergewöhnlicher Knotenphasen in offenen und korrelierten Quantensystemen untersuchen. Darüber hinaus sollen außergewöhnliche Punkte in nichtlinearen optischen Systemen mit einem neuartigen Ansatz für ein einzelnes Gerät sowie die Anwendung der Nicht-Hermitizität auf Moiré-Materialien untersucht werden. NTopQuant soll unter der Leitung einer renommierten Fachkraft in der nicht-Hermiteschen Topologie neue und spannende Einblicke in nicht-Hermitesche Effekte in offenen und korrelierten Quantensystemen bieten.
Ziel
Non-Hermiticity plays a central role in describing open systems, which in recent years has been investigated in the context of topology revealing a dramatic enrichment of the phenomenology of topological phases. A particular focus has been on the appearance of truly non-Hermitian (NH) degeneracies known as exceptional points (EPs) at which not only the eigenvalues but also the eigenvectors coalesce. In their most elementary form, EPs reveal intriguing phenomena, such as unidirectional transmission, and one-sided visibility. Due to the novelty of the field, research has only recently started to dive into the topic of higher-order EPs, and the importance of EPs beyond classical systems. NTopQuant elucidates the role played by exceptional nodal phases in open and correlated quantum systems by providing a new perspective on open quantum materials.
NTopQuant not only paves the way towards gaining profound insights into the properties of higher-order exceptional nodal phases, but also expands our understanding of open and correlated quantum systems. Making connection to experiment, NTopQuant studies nonlinear optical systems in close collaboration with experimentalists at the host institute. While EPs are typically realized in coupled systems, we focus on single devices thus proposing a new path towards studying EPs in optical systems. Equally relevant for experiment are Moiré materials, which are powerful quantum simulators realizing exotic strongly correlated phases. NTopQuant investigates these materials in their open form, which not only results in a new research direction but also paves the way towards studying NH effects in strongly correlated systems in the lab.
The PI is considered an expert in NH topology, and the host institute offers a vibrant scientific environment. As such, they form the perfect combination for carrying out this highly interdisciplinary research program with the goal to establish a novel perspective on open and correlated quantum systems.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
80539 Munchen
Deutschland