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Contenuto archiviato il 2024-06-18

Single-atom-resolved detection and manipulation of strongly correlated fermions in an optical lattice

Obiettivo

I propose to realize single-atom- and spin-resolved in-situ imaging of strongly correlated fermions in an optical lattice. Whereas very recently strongly correlated bosonic systems could be imaged in an optical lattice at the single atom level, an experimental proof of single-site-resolved detection of fermions is still lacking. My project will allow to fully exploit the potential of ultracold atoms as a quantum simulator, especially for the Fermi-Hubbard model, which is a key model in condensed matter physics.
Gaining access to the in-trap atom distribution of the fermionic 40-potassium with single-atom and single-site resolution will allow for a new generation of experiments in the field. Direct observation of individual atoms and analysis of their quantum states and their spatial order in the lattice, including individual defects, are then possible. I will use this novel detection method to characterize, e.g. temperature or entropy distribution of the quantum phases such as fermionic Mott insulators, Band insulators or metallic phases.
Together with the possibility of local spin manipulations, I will investigate the effect of local perturbations on the system by spatially resolving the ensuing dynamical in-trap evolution. In this way, propagation and healing of artificially created defects can be studied. Local scale density modulations such as Friedel and Wigner oscillations of one-dimensional systems with hard boundaries will become observable. The local manipulation of the trapped atoms will be the key to implement novel cooling schemes that can remove regions of high entropy from the system. In this way much colder temperatures can be realized, where antiferromagnetic ordering is setting in. In a harmonic trap, these magnetically ordered phases are predicted to form ring-like structures, which can be ideally characterized by my novel spin-sensitive in-situ imaging techniques.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

ERC-2011-StG_20101014
Vedi altri progetti per questo bando

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-SG - ERC Starting Grant

Istituzione ospitante

UNIVERSITY OF STRATHCLYDE
Contributo UE
€ 1 392 800,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato

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