Descripción del proyecto
Un método de vanguardia para explorar los estados cuánticos de la materia
Los científicos se interesan cada vez más por los estados de no equilibrio de la materia debido a su importancia en varias áreas de la física. Sin embargo, el estudio de estos estados ha sido todo un reto, ya que los métodos actuales promedian múltiples resultados de transición y no pueden resolver las estructuras irregulares a nanoescala implicadas. Para solucionarlo, los investigadores están desarrollando herramientas nuevas, como la microscopía de efecto túnel de barrido con resolución temporal, que debería permitirles observar y manipular estas estructuras complejas con un nivel de detalle sin precedentes, desde picosegundos hasta horas. El equipo del proyecto HIMMS, financiado por el CEI, pretende descubrir fenómenos nuevos y mejorar nuestra comprensión de las transiciones de fase y los estados cuánticos, lo que podría dar lugar a avances significativos en la tecnología cuántica.
Objetivo
Non-equilibrium states of matter have become of great fundamental and practical interest in recent years because of their wide importance in diverse areas of physics. With the rapid development of new time-resolved techniques, the temporal dynamics of competing processes and interactions were recently elucidated in a wide variety of complex condensed matter systems. However, the physics of metastable mesoscopically non-periodic quantum textures emerging from phase transitions has been largely experimentally inaccessible till now: current state of the art time-resolved methods using x-rays, electron diffraction, photoemission, THz and optical spectroscopy all average over multiple transition outcomes. Moreover, they cannot resolve irregular nonperiodic nanoscale structures. Thus, a large field of mesoscopic quantum physics of metastable quantum states remains largely unexplored. Here we propose to develop a unique set of tools to investigate mesoscopic metastable irregular textures created under controlled non-equilibrium conditions in quantum materials, with focus on topological transitions and quantum jamming phenomena. Temporally tempered excitation techniques combined with time-resolved scanning tunnelling microscopy will be used to studying single and multiple transition outcomes with atomic spatial resolution on timescales from picoseconds to hours. Experiments supplemented by new theoretical approaches will address the creation processes, relaxation dynamics and quantum decoherence of metastable mesoscopic structures, as well as manipulation and control. Theoretical approaches for addressing resulting quantum states include fracton-derived models and quantum annealing on a quantum computer. The project opens the path to detailed exploration of a new class of physical phenomena of wide fundamental interest in different areas of physics, while opening new avenues in non-equilibrium solid state quantum systems technology.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
1000 Ljubljana
Eslovenia