Descrizione del progetto
Simulazione di catene di spin topologiche non hermitiane con atomi giganti
Sebbene l’hermitianità sia al centro della meccanica quantistica, i recenti progressi hanno generato un enorme interesse per le strutture non-hermitiane che danno origine a topologie prive di controparti nei sistemi hermitiani. Le fasi topologiche a molti corpi non-hermitiani sono molto promettenti per i calcoli quantistici su larga scala, ma sono necessari metodi di simulazione efficienti. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto SING-ATOM sfrutterà gli atomi giganti in un nuovo protocollo di simulazione quantistica, iniziando con due atomi e generalizzando a una catena di spin topologica non-hermitiana a molti corpi. Introducendo per la prima volta l’uso di atomi giganti, più facili da controllare e più versatili di quelli più piccoli, i risultati potrebbero dare il via a un nuovo campo di ricerca e aprire la strada a calcoli quantistici su larga scala.
Obiettivo
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.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
412 96 Goteborg
Svezia