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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Overcoming the sign problem in lattice gauge theories using tensor networks

Description du projet

Résoudre le problème du signe dans les théories de jauge sur réseau

Le problème du signe dans les théories de jauge sur réseau (LGT pour «lattice gauge theories») reste un défi majeur en physique informatique, en particulier dans les dimensions supérieures. Les méthodes traditionnelles de Monte Carlo sont confrontées à ce problème, ce qui limite l’étude des systèmes fortement corrélés dans des contextes réalistes. Si les états projetés de paires intriquées (PEPS pour «projected entangled pair states») se sont révélés prometteurs dans les systèmes de dimensions inférieures, leur application dans les dimensions supérieures reste sous-explorée. Dans ce contexte, le projet OverSign, financé par le CER, vise à exploiter une analogie fondamentale entre les PEPS et les théories de jauge pour surmonter ces limitations. En développant de nouvelles méthodes, le projet entend fournir un cadre efficace pour l’étude des modèles non-perturbatifs, en particulier en chromodynamique quantique, en faisant progresser les approches théoriques et informatiques.

Objectif

Tensor networks, and particularly projected entangled pair states (PEPS), are special quantum many-body states that describe strongly-correlated systems well due to their entanglement structure. They have been successfully applied in various scenarios and recently to lattice gauge theories (LGTs) where they outperformed conventional Monte-Carlo calculations and overcame the sign problem in some examples, but mostly in single-space dimensions due to limitations of tensor network methods. A fundamental analogy between PEPS and gauge theories suggests that PEPS are suitable for studying LGTs and that gauge symmetry, often seen as complicating the numerics, can help in overcoming the sign problem and perform efficient tensor network computations in higher dimensions. The overarching goal of this project is to use this analogy in analytical and numerical ways, aiming to (1) analytically devise a comprehensive new formalism for LGT PEPS and the physics they describe by allowing one to construct the optimal PEPS to be used as variational ansatz states when combined with numerical techniques; (2) devise numerical methods for studying LGTs with such PEPS thanks to the analogy, based on sign problem-free variational Monte-Carlo; (3) apply these methods numerically to challenging, non-perturbative models, culminating in SU(3) in 3+1-D, with finite fermionic density, towards quantum chromodynamics. This is expected to overcome the sign problem of such models, thus closing an important, challenging and long-standing gap in the field of non-perturbative physics in general, and gauge theories in particular. The developed methods can be generalized for studying real-time dynamics of quantum field theories, models of quantum gravity, thermal quantum field theories and many other puzzling questions. They will also advance the parallel contemporary approach to LGT - quantum simulations and computations - as some open problems are shared by both approaches.

Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

THE HEBREW UNIVERSITY OF JERUSALEM
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 1 795 300,00
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 1 795 300,00

Bénéficiaires (1)

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