Description du projet
Une nouvelle théorie des champs pour la physique à n corps de l’électrodynamique quantique des guides d’ondes
L’électrodynamique quantique en guides d’ondes (wQED) s’intéresse à l’interaction des photons se propageant dans un guide d’ondes 1D avec des émetteurs quantiques localisés similaires à des atomes. Ce paradigme de l’optique quantique est prometteur dans le cadre de la simulation quantique analogique. Néanmoins, en raison des non-linéarités inhérentes à un bain photonique, il manque un cadre théorique cohérent pour décrire les systèmes wQED non linéaires à plusieurs corps. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet QOMBE entend développer une théorie des champs pour la wQED en utilisant l’un des outils les plus puissants de la théorie quantique des champs utilisés pour traiter les champs en interaction: l’approche de l’intégrale de chemin. Cette nouvelle théorie permettra à l’équipe de sonder la physique à n corps de l’environnement photonique.
Objectif
Quantum simulation is a fundamental concept in our pre-fault tolerant era. In this respect, waveguide quantum electrodynamics (wQED) setups, i.e. quantum emitters (atoms) interfaced with engineered photonic materials, represent promising NISQ devices for analog quantum simulation. Many experimental platforms to engineer photonic environments, e.g. arrays of superconducting circuits, possess intrinsic photonic nonlinearities in the form of photon-photon interactions caused by, e.g. the anharmonicity of the superconducting circuits. Though available for specific cases, a coherent theoretical framework to describe nonlinear many-body wQED systems is still missing. The nonlinear character of a photonic bath renders the whole system complex and not exactly solvable, making standard quantum optics textbook approaches not applicable. This project will introduce a radically new approach to this field by transferring knowledge from quantum field theory (QFT) to wQED, an approach that has already proven useful in condensed matter and in ultracold atoms physics. We will study nonlinear wQED systems, i.e. with photon-photon interactions, modelled by, e.g. a Bose-Hubbard Hamiltonian, and investigate purely photonic many-body physics effects like quantum phase transitions. This will be carried out by developing a field theory for wQED using a path integral approach, of the most powerful tools in QFT to deal with interacting fields. The central goal will be derivation of an effective emitters’ action, which can probe the many-body physics of the photonic environment. In particular, we will be able to characterize the behavior of an atomic quantum simulator across a quantum phase transition of the surrounding photonic environment. Characterizing the effects of nonlinearities represents a breakthrough in the physics of wQED, and will shed light on how to harness these experimentally unavoidable features for optical quantum computing tasks.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
80333 Muenchen
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.