Description du projet
Une approche de pointe pour l’étude des états quantiques de la matière
Les scientifiques s’intéressent de plus en plus aux états de non-équilibre de la matière en raison de leur importance dans divers domaines de la physique. L’étude de ces états s’est toutefois avérée difficile, car les méthodes actuelles établissent une moyenne sur plusieurs résultats de transition et ne peuvent pas résoudre les structures irrégulières d’échelle nanométrique impliquées. Dans ce contexte, des chercheurs développent de nouveaux outils tels que la microscopie à effet tunnel à résolution temporelle, qui devrait leur permettre d’observer et de manipuler ces structures complexes avec un niveau de détail sans précédent, de la picoseconde à l’heure. Le projet HIMMS, financé par le CER, entend identifier de nouveaux phénomènes et améliorer notre compréhension des transitions de phase et des états quantiques, ce qui pourrait initier des avancées considérables en technologie quantique.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesoptiquemicroscopie
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-ADG
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1000 Ljubljana
Slovénie