Opis projektu
Symulacja kwantowa na potrzeby teorii cechowania na siatce z wykorzystaniem matrycy atomów Rydberga
Teorie cechowania na siatce (LGT, ang. lattice gauge theorise) — teorie pola niezmiennicze pod wpływem lokalnych transformacji — opisują wiele silnie skorelowanych zjawisk w materii skondensowanej i fizyce wysokich energii. Klasyczne komputery nie są w stanie rozwiązać bardzo złożonych LGT, a obecny sprzęt do obliczeń kwantowych nie posiada korekcji błędów, co niweluje jego przewagę w zakresie wydajności. Atomy Rydberga w matrycach pęset to potężna nowa platforma symulacji kwantowej, która umożliwia współprojektowanie kwantowego sprzętu i oprogramowania dostosowanego do symulacji LGT. Przy wsparciu programu działania „Maria Skłodowska-Curie”, projekt PROGRAM ma na celu opracowanie protokołów symulacji kwantowej dla LGT z wykorzystaniem matrycy atomów Rydberga, koncentrując się na trzech głównych wyzwaniach: symulacji 2D nierównowagowej dynamiki LGT, implementacji nieabelowych symetrii cechowania i implementacji pól materii fermionowej.
Cel
Many strongly-correlated phenomena in condensed-matter and high-energy physics, from high-Tc superconductivity to quark confinement, can be described by lattice gauge theories (LGT), field theories invariant under local transformations. The immense computational complexity associated with solving LGT using classical computers hinders progress in these fields, where many questions remain open. Although quantum computers can address these questions more efficiently than classical devices, current quantum hardware is limited in the absence of error correction, complicating the reach of a practical quantum advantage in the near term.
Co-designing both quantum hardware and software tailored to simulate LGT, addressing non-trivial regimes while minimizing experimental resources, is therefore a challenging but timely task. Rydberg atoms in tweezer arrays, which have recently emerged as a powerful quantum simulation platform, offer unique capabilities that can be harnessed in this direction. On the one hand, the strong Rydberg interaction and the associated blockade mechanism naturally leads to emergent local symmetries. On the other hand, the possibility of controlling many internal atomic states as well as using fermionic atoms allows to locally encode and simulate non-abelian gauge fields and fermionic matter fields, respectively, minimizing resource overheads.
PROGRAM will investigate this hardware-efficient approach and develop quantum simulation protocols for LGT using Rydberg atom arrays, focusing on three main challenges: (i) simulating non-equilibrium LGT dynamics in 2D, and (ii) implementing non-abelian gauge symmetries, as well as (iii) fermionic matter fields, in a scalable manner. The Researcher will design these protocols using both analog, digital and variational near-term resources, benchmark them in the presence of experimental errors, and run some of them using existing quantum hardware.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczeinformatykaoprogramowanie
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychkwarki
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global FellowshipsKoordynator
28006 Madrid
Hiszpania