Opis projektu
Badacze wykorzystują interakcje fotonów do przeprowadzania symulacji kwantowych
Symulatory kwantowe pozwalają naukowcom uzyskać nowe informacje na temat problemów fizycznych dzięki emulacji efektów, które są zbyt trudne do zasymulowania przez współczesne komputery. Eksperymenty na podstawie ultrazimnych atomów i uwięzionych jonów to typowe obszary zastosowań symulatorów kwantowych. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu PhoQuS zamierza opracować nową platformę symulacji kwantowych opartych na fotonicznych cieczach kwantowych. Łącząc teoretyczne i doświadczalne techniki kontrolowanej manipulacji układami kwantowymi i fotonami z fizyką wielu ciał oraz kwantową fizyką pól, badacze zamierzają rozszerzyć naszą wiedzę na temat superpłynnej i turbulentnej natury fal świetlnych. Wyniki projektu będą miały przełożenie na badania podstawowe – dzięki nim zrozumiemy lepiej fizykę materii skondensowanej, a także optykę kwantową oraz astrofizykę.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETFLAG-2018-03
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
75006 Paris
Francja