Descripción del proyecto
Simulación de cadenas de espín topológicas no hermitianas con átomos gigantes
Aunque la hermiticidad se encuentra en el corazón de la mecánica cuántica, los avances recientes han generado un enorme interés en los marcos no hermitianos que generan topologías sin contrapartidas en los sistemas hermitianos. Las fases topológicas no hermitianas de muchos cuerpos son muy prometedoras para los cálculos cuánticos a gran escala, pero se requieren métodos de simulación eficientes. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto SING-ATOM aprovechará átomos gigantes en un novedoso protocolo de simulación cuántica, comenzando con dos átomos y generalizando a una cadena de espín de muchos cuerpos topológica no hermitiana. Los resultados, pioneros en el uso de átomos gigantes más fáciles de controlar y más versátiles que los pequeños, podrían iniciar un nuevo ámbito de investigación y allanar el camino hacia los cálculos cuánticos a gran escala.
Objetivo
Non-Hermitian many-body topological phases are drawing substantial attention due to their potential for novel quantum technology. In particular, these phases hold promise for large-scale quantum computations, a technology with substantial scientific and economic impact. However, due to computational difficulties, it remains a remarkable challenge to investigate these phases. Quantum simulation offers a path to overcome this challenge. Yet, efficient simulation of non-Hermitian many-body topological phases is absent. In this project, I will address this gap by theoretically designing novel protocols to simulate non-Hermitian many-body topological phases with giant atoms, a newly prominent quantum optics platform. Notably, giant atoms offer greater control over interactions compared to their smaller counterparts, thus making them versatile for quantum simulation. To achieve the project's goal, I will first design a novel protocol for quantum simulation within the simplest regime of 2 giant atoms, and subsequently generalize it to an advanced protocol for simulating a non-Hermitian topological spin chain. I will perform the theoretical analyses combining many-body methods and quantum simulation methods. This multidisciplinary approach will maximize the outcomes: i) a novel protocol for quantum simulation with giant atoms and ii) an efficient simulation of non-Hermitian many-body topological phases. Consequently, this research project will open up an interdisciplinary research field between non-Hermitian many-body physics and giant atoms, and pave the way toward the long-term goal of realizing large-scale quantum computations. My expertise in non-Hermitian many-body topology and my host's expertise in giant atoms are complementary for carrying out this project. I will establish a detailed dissemination plan to maximize the impact of this project, and a detailed training and transfer plan to benefit the host group and to promote my career to the next level.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
412 96 Goteborg
Suecia