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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Quantum simulation of far-from-equilibrium gauge theories

Projektbeschreibung

Eichtheorien mit Quantensimulatoren besser verstehen

Eichtheorien sind wichtig, um einige grundlegende Fragen in der Hochenergiephysik zu beantworten und das Gleichgewicht in isolierten Quanten-Vielteilchensystemen zu erklären. Die Dynamiken sind jedoch nicht störungstheoretisch und schwierig zu untersuchen, was eine große Herausforderung in der Forschung darstellt. Im ERC-finanzierten Projekt QuSiGauge soll ein umfassender Rahmen zum Design robuster, abstimmbarer und experimentell realistischer Quantensimulatoren zur Eichtheorie geschaffen werden, um die Quantendynamik weit vom Gleichgewicht und die Kritikalität zu untersuchen, auch in höheren räumlichen Dimensionen. Dabei werden bisherige Einschränkungen überwunden, indem die Vorteile von Quantensimulatoren genutzt werden.

Ziel

Gauge theories (GT) are the staple of the Standard Model, and their far-from-equilibrium dynamics opens a window into the most fundamental questions of high-energy physics (HEP) and the nature of equilibration in isolated quantum many-body systems. However, this dynamics is often highly nonperturbative and difficult to probe using classical methods due to entanglement buildup. Through quantum advantage and tunability, quantum simulators (QS) emerge as a particularly suitable venue to solve this problem.

QuSiGauge hinges on developing an overarching framework composed of two main interconnected pillars: a technological one focused on designing robust tunable experimentally feasible QS of GT, and a phenomenological one concerned with a rigorous formulation of far-from-equilibrium quantum criticality and equilibration in isolated many-body models. The project will focus on the quantum simulation of (non-)Abelian GT, qudit quantum computing for HEP, non-ergodic dynamics of GT, and extracting far-from-equilibrium quantum critical exponents from dynamical phase transitions in GT. The approach is organized such that it provides both basic intuition and formal understanding, while emphasizing quantitative predictions accessible to state-of-the-art and near-term QS.

QuSiGauge will pave at least two solid paths to uncover new physics: (1) It will provide a toolbox for probing engineered exotic GT and gauge-noninvariant dynamics not easily accessible to particle colliders, yielding tunable platforms for investigating the equilibration of controlled isolated many-body models. (2) It will advance QS towards the holy grail of making them a reliable complementary venue for exploring collider-relevant physics. QuSiGauge will be of immediate impact to current cold-atom and ion-trap experiments, which are approaching quantum advantage, and will reach far beyond its immediate field, eliciting strong connections between condensed matter, HEP, and quantum simulation/computing.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/de/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 498 369,00
Adresse
HOFGARTENSTRASSE 8
80539 Munchen
Deutschland

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Region
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 498 369,00

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