Descrizione del progetto
Una ricerca sfrutta le interazioni tra fotoni per le simulazioni quantistiche
I simulatori quantistici consentono agli scienziati di approfondire la conoscenza dei problemi fisici emulando effetti troppo difficili da simulare per i computer classici. Gli esperimenti che coinvolgono atomi ultrafreddi e ioni intrappolati sono esempi tipici di applicazioni di simulatori quantistici. Il progetto PhoQuS, finanziato dall’UE, prevede di sviluppare una nuova piattaforma per le simulazioni quantistiche basata su fluidi quantistici fotonici. Fondendo tecniche teoriche e sperimentali di manipolazione controllata di sistemi quantistici (fotoni) con la fisica dei molti corpi e dei campi quantistici, il progetto si propone di migliorare la comprensione della natura superfluida e turbolenta delle onde luminose. I risultati del progetto avranno implicazioni per la scienza fondamentale, dalla fisica della materia condensata all’ottica quantistica e all’astrofisica.
Obiettivo
Quantum simulation is an emerging and exciting field for which several systems, such as ultracold-atoms, trapped ions or superconducting circuits are being actively investigated. In this project we aim to develop a novel platform for quantum simulation, based on photonic quantum fluids. Quantum fluids of light can be realised in different photonic systems with suitable nonlinearities, allowing to engineer an effective photon-photon interaction. The photon-photon interaction necessary to form a superfluid is provided by the optical nonlinearity of the medium. We will first fully characterize the superfluid and quantum turbulent regimes for quantum fluids of light, investigating the propagation in optically controlled landscapes with the demonstration of important milestones such as many-body localization and the superfluid to Mott–insulator transition. Based on these achievements and on the unprecedented flexibility offered by the all- optical control in quantum fluids of light, we will implement quantum simulations and simulate systems of very different nature, ranging from astrophysics to condensed matter. Fundamental open questions such as superconductivity, black hole physics, and quantum gravity will be addressed within the photon fluid platform.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-FETFLAG-2018-03
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
75006 Paris
Francia