Descrizione del progetto
Un approccio all’avanguardia per esplorare gli stati quantistici della materia
Gli scienziati sono sempre più interessati agli stati di non equilibrio della materia, in virtù della loro importanza in diverse aree della fisica; ciononostante, lo studio di questi stati si è sinora rivelato impegnativo in quanto i metodi attuali fanno una media su più esiti di transizione e non sono in grado di risolvere le strutture irregolari su scala nanometrica esistenti. Per risolvere questo problema i ricercatori stanno sviluppando nuovi strumenti, come la microscopia a scansione a effetto tunnel risolta nel tempo, che dovrebbero consentire di osservare e manipolare tali strutture complesse offrendo un dettaglio senza precedenti, dalla scala dei picosecondi a quella delle ore. Il progetto HIMMS, finanziato dal CER, si prefigge di scoprire nuovi fenomeni e di migliorare la nostra comprensione in merito alle transizioni di fase e agli stati quantistici, con il potenziale di rendere possibili notevoli progressi nel campo delle tecnologie quantistiche.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
1000 Ljubljana
Slovenia