Analog quantum simulators for many-body dynamics

Projektinformationen

AQuS

ID Finanzhilfevereinbarung: 640800

DOI

10.3030/640800

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 20 November 2014

Startdatum 1 Januar 2015

Enddatum 31 Dezember 2017

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)

Gesamtkosten

€ 2 000 500,00

EU-Beitrag

€ 2 000 500,00

Koordiniert durch

RUPRECHT-KARLS-UNIVERSITAET HEIDELBERG
Germany

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Leistungen

Documents, reports (13)

Report on developm. of qu. certification tools for quantum devices
2nd report on Hawking & Unruh effects in polariton and atomic fluids

Report on Hawking & Unruh effects in polariton and atomic fluids

1st Report on lattice transport of strongly correlated spin systems

Report on lattice transport of strongly correlated spin systems, due in M18 and M36

Report on relevance of qu. fluctuations in long-time equilibration
1st Report on universality classification & implementation procedures

Report on universality classification & implementation procedures for crit. dyn. in cold-atom and polariton quantum simulators, due in months 12 and 24.

Report on experimental implementation of certification tools
2nd Report on universality classification & implementation procedures

Report on universality classification & implementation proce- dures for crit. dyn. in cold-atom and polariton quantum simulators

2nd report on lattice transport of strongly correlated spin systems

Report on lattice transport of strongly correlated spin systems

Report on theory and implementation of optimised quantum state reconstruction for quantifying many-body quantum properties

Report on theory and implementation of optimised quantum state reconstruction for quantifying many-body quantum properties

Report on set up of quantum simulation platforms, including new means for preparation, initialisation, and driving

Report on set up of quantum simulation platforms, including new means for preparation, initialisation, and driving

1st Report on quantum simulation studies of non-thermal fixed points

Reports on quantum simulation studies of non-thermal fixed points, due in months 24 and 36.

1st Report on Hawking & Unruh effects in polariton and atomic fluids

Report on Hawking & Unruh effects in polariton and atomic fluids, due in M18 and M36

2nd Report on quantum simulation studies of non-thermal fixed points

Reports on quantum simulation studies of non-thermal fixed points

Websites, patent fillings, videos etc. (2)

Website

Web content designed and implemented

Conference

International conference

Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (38)

Total correlations of the diagonal ensemble herald the many-body localization transition

Autoren: J. Goold, C. Gogolin, S. R. Clark, J. Eisert, A. Scardicchio, A. Silva
Veröffentlicht in: Physical Review B, Ausgabe 92/18, 2015, ISSN 1098-0121
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.92.180202

Four-Dimensional Quantum Hall Effect with Ultracold Atoms

Autoren: H. M. Price, O. Zilberberg, T. Ozawa, I. Carusotto, N. Goldman
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 115/19, 2015, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.195303

Observation of non-Markovian micromechanical Brownian motion

Autoren: S. Gröblacher, A. Trubarov, N. Prigge, G. D. Cole, M. Aspelmeyer, J. Eisert
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 6, 2015, Seite(n) 7606, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/ncomms8606

Anomalous scaling at nonthermal fixed points of Burgers' and Gross-Pitaevskii turbulence

Autoren: Steven Mathey, Thomas Gasenzer, Jan M. Pawlowski
Veröffentlicht in: Physical Review A, Ausgabe 92/2, 2015, ISSN 1094-1622
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.92.023635

Prethermalization in a quenched one-dimensional quantum fluid of light

Autoren: Pierre-Élie Larré, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: The European Physical Journal D, Ausgabe 70/3, 2016, ISSN 1434-6060
Herausgeber: Springer Verlag
DOI: 10.1140/epjd/e2016-60590-2

Momentum-space Landau levels in driven-dissipative cavity arrays

Autoren: Andrei C. Berceanu, Hannah M. Price, Tomoki Ozawa, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Physical Review A, Ausgabe 93/1, 2016, ISSN 2469-9926
Herausgeber: APS
DOI: 10.1103/PhysRevA.93.013827

How to directly observe Landau levels in driven-dissipative strained honeycomb lattices

Autoren: Grazia Salerno, Tomoki Ozawa, Hannah M Price, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: 2D Materials, Ausgabe 2/3, 2015, Seite(n) 034015, ISSN 2053-1583
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2053-1583/2/3/034015

A coordinate Bethe ansatz approach to the calculation of equilibrium and nonequilibrium correlations of the one-dimensional Bose gas

Autoren: Jan C Zill, Tod M Wright, Karén V Kheruntsyan, Thomas Gasenzer, Matthew J Davis
Veröffentlicht in: New Journal of Physics, Ausgabe 18/4, 2016, Seite(n) 045010, ISSN 1367-2630
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/18/4/045010

Bosonic Condensation and Disorder-Induced Localization in a Flat Band

Autoren: F. Baboux, L. Ge, T. Jacqmin, M. Biondi, E. Galopin, A. Lemaître, L. Le Gratiet, I. Sagnes, S. Schmidt, H. E. Türeci, A. Amo, J. Bloch
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 116/6, 2016, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.066402

Quantum Hall effect in momentum space

Autoren: Tomoki Ozawa, Hannah M. Price, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Physical Review B, Ausgabe 93/19, 2016, ISSN 2469-9950
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.93.195201

Quantum-Enhanced Sensing Based on Time Reversal of Nonlinear Dynamics

Autoren: D. Linnemann, H. Strobel, W. Muessel, J. Schulz, R. J. Lewis-Swan, K. V. Kheruntsyan, M. K. Oberthaler
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 117/1, 2016, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.013001

Floquet topological system based on frequency-modulated classical coupled harmonic oscillators

Autoren: Grazia Salerno, Tomoki Ozawa, Hannah M. Price, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Physical Review B, Ausgabe 93/8, 2016, ISSN 2469-9950
Herausgeber: APS
DOI: 10.1103/PhysRevB.93.085105

Edge states in polariton honeycomb lattices

Autoren: M Milićević, T Ozawa, P Andreakou, I Carusotto, T Jacqmin, E Galopin, A Lemaître, L Le Gratiet, I Sagnes, J Bloch, A Amo
Veröffentlicht in: 2D Materials, Ausgabe 2/3, 2015, Seite(n) 034012, ISSN 2053-1583
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2053-1583/2/3/034012

Observation of Scaling in the Dynamics of a Strongly Quenched Quantum Gas

Autoren: E. Nicklas, M. Karl, M. Höfer, A. Johnson, W. Muessel, H. Strobel, J. Tomkovič, T. Gasenzer, M. K. Oberthaler
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 115/24, 2015, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.245301

Equilibration, thermalisation, and the emergence of statistical mechanics in closed quantum systems

Autoren: Christian Gogolin, Jens Eisert
Veröffentlicht in: Reports on Progress in Physics, Ausgabe 79/5, 2016, Seite(n) 056001, ISSN 0034-4885
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/0034-4885/79/5/056001

Many-Body Localization Implies that Eigenvectors are Matrix-Product States

Autoren: M. Friesdorf, A. H. Werner, W. Brown, V. B. Scholz, J. Eisert
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 114/17, 2015, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.170505

Ultracold atoms: Feel the gauge

Autoren: Tomoki Ozawa
Veröffentlicht in: Nature Physics, Ausgabe 11/10, 2015, Seite(n) 801-802, ISSN 1745-2473
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/nphys3447

Continuous matrix product state tomography of quantum transport experiments

Autoren: G Haack, A Steffens, J Eisert, R Hübener
Veröffentlicht in: New Journal of Physics, Ausgabe 17/11, 2015, Seite(n) 113024, ISSN 1367-2630
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/17/11/113024

Emergence of coherence and the dynamics of quantum phase transitions

Autoren: Simon Braun, Mathis Friesdorf, Sean S. Hodgman, Michael Schreiber, Jens Philipp Ronzheimer, Arnau Riera, Marco del Rey, Immanuel Bloch, Jens Eisert, Ulrich Schneider
Veröffentlicht in: Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015, Seite(n) 201408861, ISSN 0027-8424
Herausgeber: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.1408861112

Reliable quantum certification of photonic state preparations

Autoren: Leandro Aolita, Christian Gogolin, Martin Kliesch, Jens Eisert
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 6, 2015, Seite(n) 8498, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/ncomms9498

Stochastic precession of the polarization in a polariton laser

Autoren: V. G. Sala, F. Marsault, M. Wouters, E. Galopin, I. Sagnes, A. Lemaître, J. Bloch, A. Amo
Veröffentlicht in: Physical Review B, Ausgabe 93/11, 2016, ISSN 2469-9950
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.93.115313

Experimental observation of a generalized Gibbs ensemble

Autoren: T. Langen, S. Erne, R. Geiger, B. Rauer, T. Schweigler, M. Kuhnert, W. Rohringer, I. E. Mazets, T. Gasenzer, J. Schmiedmayer
Veröffentlicht in: Science, Ausgabe 348/6231, 2015, Seite(n) 207-211, ISSN 0036-8075
Herausgeber: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/science.1257026

Prethermalization and universal dynamics in near-integrable quantum systems

Autoren: Tim Langen, Thomas Gasenzer, Jörg Schmiedmayer
Veröffentlicht in: Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, Ausgabe 2016/6, 2016, Seite(n) 064009, ISSN 1742-5468
Herausgeber: Institute of Physics
DOI: 10.1088/1742-5468/2016/06/064009

Propagation of a quantum fluid of light in a cavityless nonlinear optical medium: General theory and response to quantum quenches

Autoren: Pierre-Élie Larré, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Physical Review A, Ausgabe 92/4, 2015, ISSN 1094-1622
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.92.043802

Measurement of Chern numbers through center-of-mass responses

Autoren: H. M. Price, O. Zilberberg, T. Ozawa, I. Carusotto, N. Goldman
Veröffentlicht in: Physical Review B, Ausgabe 93/24, 2016, ISSN 2469-9950
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.93.245113

Coupling Identical one-dimensional Many-Body Localized Systems

Autoren: Pranjal Bordia, Henrik P. Lüschen, Sean S. Hodgman, Michael Schreiber, Immanuel Bloch, Ulrich Schneider
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 116/14, 2016, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.140401

Interaction-induced hopping phase in driven-dissipative coupled photonic microcavities

Autoren: S. R. K. Rodriguez, A. Amo, I. Sagnes, L. Le Gratiet, E. Galopin, A. Lemaître, J. Bloch
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 7, 2016, Seite(n) 11887, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/ncomms11887

Bloch state tomography using Wilson lines

Autoren: T. Li, L. Duca, M. Reitter, F. Grusdt, E. Demler, M. Endres, M. Schleier-Smith, I. Bloch, U. Schneider
Veröffentlicht in: Science, Ausgabe 352/6289, 2016, Seite(n) 1094-1097, ISSN 0036-8075
Herausgeber: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/science.aad5812

Dynamical Quasicondensation of Hard-Core Bosons at Finite Momenta

Autoren: L. Vidmar, J. P. Ronzheimer, M. Schreiber, S. Braun, S. S. Hodgman, S. Langer, F. Heidrich-Meisner, I. Bloch, U. Schneider
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 115/17, 2015, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.175301

Towards experimental quantum-field tomography with ultracold atoms

Autoren: A. Steffens, M. Friesdorf, T. Langen, B. Rauer, T. Schweigler, R. Hübener, J. Schmiedmayer, C.A. Riofrío, J. Eisert
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 6, 2015, Seite(n) 7663, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/ncomms8663

Diagnosing Topological Edge States via Entanglement Monogamy

Autoren: K. Meichanetzidis, J. Eisert, M. Cirio, V. Lahtinen, J. K. Pachos
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 116/13, 2016, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.130501

Quantum many-body systems out of equilibrium

Autoren: J. Eisert, M. Friesdorf, C. Gogolin
Veröffentlicht in: Nature Physics, Ausgabe 11/2, 2015, Seite(n) 124-130, ISSN 1745-2473
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/nphys3215

Non-thermal fixed point in a holographic superfluid

Autoren: Carlo Ewerz, Thomas Gasenzer, Markus Karl, Andreas Samberg
Veröffentlicht in: Journal of High Energy Physics, Ausgabe 2015/5, 2015, ISSN 1029-8479
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1007/JHEP05(2015)070

Momentum-space Harper-Hofstadter model

Autoren: Tomoki Ozawa, Hannah M. Price, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Physical Review A, Ausgabe 92/2, 2015, ISSN 1094-1622
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.92.023609

Observation of many-body localization of interacting fermions in a quasirandom optical lattice

Autoren: M. Schreiber, S. S. Hodgman, P. Bordia, H. P. Luschen, M. H. Fischer, R. Vosk, E. Altman, U. Schneider, I. Bloch
Veröffentlicht in: Science, Ausgabe 349/6250, 2015, Seite(n) 842-845, ISSN 0036-8075
Herausgeber: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/science.aaa7432

Local constants of motion imply information propagation

Autoren: M Friesdorf, A H Werner, M Goihl, J Eisert, W Brown
Veröffentlicht in: New Journal of Physics, Ausgabe 17/11, 2015, Seite(n) 113054, ISSN 1367-2630
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/17/11/113054

Numerical study of a recent black-hole lasing experiment

Autoren: M. Tettamanti, S. L. Cacciatori, A. Parola, I. Carusotto
Veröffentlicht in: EPL (Europhysics Letters), Ausgabe 114/6, 2016, Seite(n) 60011, ISSN 0295-5075
Herausgeber: EDP Sciences
DOI: 10.1209/0295-5075/114/60011

Synthetic Dimensions with Magnetic Fields and Local Interactions in Photonic Lattices

Autoren: Tomoki Ozawa, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 118/1, 2017, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.013601

Conference proceedings (2)

Towards four-dimensional photonics

Autoren: Hannah M. Price, Tomoki Ozawa, Nathan Goldman, Oded Zilberberg, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Advances in Photonics of Quantum Computing, Memory, and Communication IX, 2016, Seite(n) 97620V
Herausgeber: SPIE
DOI: 10.1117/12.2218539

Momentum-space Landau levels in arrays of coupled ring resonators

Autoren: Hannah M. Price, Andrei Berceanu, Tomoki Ozawa, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Advances in Photonics of Quantum Computing, Memory, and Communication IX, 2016, Seite(n) 97620W
Herausgeber: SPIE
DOI: 10.1117/12.2218615

Other (18)

Phase-controlled bistability of a dark soliton train in a polariton fluid

Autoren: Valentin Goblot, Hai Son Nguyen, Iacopo Carusotto, Elisabeth Galopin, Aristide Lematre, Isabelle Sagnes, Alberto Amo, Jacqueline Bloch
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University

Synthetic dimensions with magnetic fields and local interactions in photonic lattices

Autoren: Tomoki Ozawa, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Theoretical study of stimulated and spontaneous Hawking effects from an acoustic black hole in a hydrodynamically flowing fluid of light

Autoren: Pjotrs Grisins, Hai Son Nguyen, Jacqueline Bloch, Alberto Amo, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Casimir forces and quantum friction from Ginzburg radiation in atomic BECs

Autoren: Jamir Marino, Alessio Recati, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Thermalization and Bose-Einstein condensation of quantum light in bulk nonlinear media

Autoren: A. Chiocchetta, P.-ƒ. LarrŽ, I. Carusotto
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Equilibration via Gaussification in fermionic lattice systems

Autoren: M. Gluza, C. Krumnow, M. Friesdorf, C. Gogolin, J. Eisert
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University

Experimentally accessible witnesses of many-body localisation

Autoren: M. Goihl, M. Friesdorf, A. H. Werner, W. Brown, J. Eisert
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Work and entropy production in generalised Gibbs ensembles

Autoren: M. Perarnau-Llobet, A. Riera, R. Gallego, H. Wilming, J. Eisert
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Time-dependent study of a black-hole laser in a flowing atomic condensate

Autoren: J. R. M. de Nova, S. Finazzi, I. Carusotto
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Superfluid flow and vortex nucleation in room temperature, nonlocal photon fluids

Autoren: David Vocke, Kali Wilson, Francesco Marino, Iacopo Carusotto, Brian P. Anderson, Patrik Öhberg, Daniele Faccio
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Towards strongly correlated photons in arrays of dissipative nonlinear cavities under a frequency-dependent incoherent pumping

Autoren: José Lebreuilly, Iacopo Carusotto, Michiel Wouters
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

On solving the quantum many-body problem

Autoren: T. Schweigler, V. Kasper, S. Erne, B. Rauer, T. Langen, T. Gasenzer, J. Berges, J. Schmiedmayer
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Direct certification of a class of quantum simulations

Autoren: D. Hangleiter, M. Kliesch, M. Schwarz, J. Eisert
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Optical-lattice-assisted magnetic phase transition in a spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate

Autoren: Giovanni I. Martone, Tomoki Ozawa, Chunlei Qu, Sandro Stringari
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Topological Varma superfluid in optical lattices

Autoren: M. Di Liberto, A. Hemmerich, C. Morais-Smith
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Optimal control of complex atomic quantum systems

Autoren: S. van Frank, M. Bonneau, J. Schmiedmayer, S. Hild, C. Gross, M. Cheneau, I. Bloch, T. Pichler, A. Negretti, T. Calarco, S. Montangero
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Formation of Bose-Einstein condensates

Autoren: M. J. Davis, T. M. Wright, T. Gasenzer, S. A. Gardiner, N. P. Proukakis
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Synthetic dimensions for Cold Atoms from Shaking a Harmonic Trap

Autoren: Hannah M. Price, Tomoki Ozawa, Nathan Goldman
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: arXiv.org, Cornell University Library

Non-peer reviewed articles (1)

Synthetic dimensions in integrated photonics: From optical isolation to four-dimensional quantum Hall physics

Autoren: Tomoki Ozawa, Hannah M. Price, Nathan Goldman, Oded Zilberberg, Iacopo Carusotto
Veröffentlicht in: Physical Review A, Ausgabe 93/4, 2016, ISSN 2469-9934
Herausgeber: APS
DOI: 10.1103/PhysRevA.93.043827

Thesis and dissertations (5)

Probing Bloch band geometry with ultracold atoms in optical lattices

Autoren: Helmut Strobel
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: Kirchhoff Institute for physics

Probing topological properties of Bloch bands with ultracold atoms in a honeycomb optical lattice

Autoren: Lucia Duca
Veröffentlicht in: 2015
Herausgeber: LMU Munich

Scattering and topological properties of driven-dissipative quantum fluids

Autoren: Andrei C. Berceanu
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: Universidad Autonoma de Madrid

Probing Bloch band geometry with ultracold atoms in optical lattices

Autoren: Tracy Li
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: LMU Munich

From Quenches to Critical Dynamics and Non-Equilibrium Steady States: Universality in the Dynamics of Low-Dimensional Ultracold Bose Gases

Autoren: Markus Karl
Veröffentlicht in: 2016
Herausgeber: Kirchhoff Institute for physics