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Preparation of Quantum Spin Liquid in optical cavity

Projektbeschreibung

Exotische Phasen zur Weiterentwicklung von Quantentechnologien ausnutzen

Quantenspinflüssigkeiten sind exotische Materiezustände, in denen die Elektronenspins selbst am absoluten Nullpunkt ungeordnet bleiben. Einzigartige Eigenschaften wie Quantenverschränkung über große Entfernungen, fraktionierte Anregungen und topologische Ordnung lassen sie äußerst vielversprechend für Quantenfehlerkorrektur und Quantenspeicher erscheinen. Jedoch wird mit den üblichen Messungen des Gesamtvolumens deren topologische Natur nicht offenbar, und die Erzeugung der erforderlichen Verschränkung über große Entfernungen gestaltet sich bekanntermaßen schwierig. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts Cavity-QSL wird Quantenspinflüssigkeiten mithilfe einzelner, in einem optischen Resonator gefangener Atome untersuchen. Die Forschungsgruppe wird ein Protokoll zur Erzeugung robuster Verschränkung implementieren und Verfahren erweitern, die präzise atomare Wechselwirkungen zulassen. Die Arbeit von Cavity-QSL wird dazu beitragen, die mikroskopischen Eigenschaften von Quantenspinflüssigkeiten aufzudecken, und somit gleichzeitig neuen Methoden zur Erzeugung stark verschränkter Materie den Weg bereiten.

Ziel

Understanding strongly correlated phases of matter is a central goal of physics and is essential for applications ranging from condensed matter science to quantum information. A key example is the quantum spin liquid, an elusive phase predicted to emerge in frustrated spin systems. Quantum spin liquids exhibit long-range entanglement, fractionalized excitations, and topological order. These features not only make them of fundamental interest but also makes them promising for quantum technologies such as error correction codes and quantum memory.
Despite decades of study, experimental evidence for quantum spin liquids remains inconclusive. Indeed, creating such a phase requires generating long-range entanglement, which is notoriously difficult. Moreover, typical bulk measurements in solid-state physics cannot reveal the topological character of quantum spin liquids. Instead, one must probe their microscopic properties.

The Cavity–Quantum Spin Liquid project aims to tackle these challenges by developing new methods to prepare and study quantum spin liquids using single atoms trapped in an optical cavity. The project will be realized on a state-of-the-art apparatus combining single atoms in optical tweezers inside a high-cooperativity fiber cavity. We will first implement a protocol to generate robust long-range entanglement through cavity-assisted collective dissipation. Then, by extending techniques that allow programming arbitrary interaction graphs between individual atoms, we will work towards engineering quantum spin liquid states and characterizing them using the single-atom measurement toolbox.
Beyond advancing the understanding of quantum spin liquid phases, this project will establish new methods for preparing strongly entangled matter with optical cavities, broadening the scope of quantum simulation.

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: Das European Science Vocabulary.

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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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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) HORIZON-MSCA-2025-PF

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

Koordinator

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA
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.

€ 214 344,72
Adresse
Am Campus 1
3400 Klosterneuburg
Österreich

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Region
Ostösterreich Niederösterreich Wiener Umland/Nordteil
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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.

Keine Daten
Mein Booklet 0 0