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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Inhalt archiviert am 2024-05-28

Classical and Atomic Quantum Simulation of Gauge Theories in Particle and Condensed Matter Physics

Ziel

Gauge theories play a central role in particle and condensed matter physics. Heavy-ion collisions explore the strong dynamics of quarks and gluons, which also governs the deep interior of neutron stars, while strongly correlated electrons determine the physics of high-temperature superconductors and spin liquids. Numerical simulations of such systems are often hindered by sign problems. In quantum link models - an alternative formulation of gauge theories developed by the applicant - gauge fields emerge from discrete quantum variables. In the past year, in close collaboration with atomic physicists, we have established quantum link models as a framework for the atomic quantum simulation of dynamical gauge fields. Abelian gauge theories can be realized with Bose-Fermi mixtures of ultracold atoms in an optical lattice, while non-Abelian gauge fields arise from fermionic constituents embodied by alkaline-earth atoms. Quantum simulators, which do not suffer from the sign problem, shall be constructed to address non-trivial dynamics, including quantum phase transitions in spin liquids, the real-time dynamics of confining strings as well as of chiral symmetry restoration at finite temperature and baryon density, baryon superfluidity, or color-flavor locking. New classical simulation algorithms shall be developed in order to solve severe sign problems, to investigate confining gauge theories, and to validate the proposed quantum simulators. Starting from U(1) and SU(2) gauge theories, an atomic physics tool box shall be developed for quantum simulation of gauge theories of increasing complexity, ultimately aiming at 4-d Quantum Chromodynamics (QCD). This project is based on innovative ideas from particle, condensed matter, and computational physics, and requires an interdisciplinary team of researchers. It has the potential to drastically increase the power of simulations and to address very challenging problems that cannot be solved with classical simulation methods.

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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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.

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

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

ERC-2013-ADG
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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.

ERC-AG - ERC Advanced Grant

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITAET BERN
EU-Beitrag
€ 1 975 242,00
Adresse
HOCHSCHULSTRASSE 6
3012 Bern
Schweiz

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Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Espace Mittelland Bern / Berne
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.

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