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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Correlations in Large Quantum Systems

Descripción del proyecto

Estudio del comportamiento macroscópico de sistemas cuánticos de muchos cuerpos

Una de las tareas más arduas de la física matemática es comprender cómo se relacionan las propiedades macroscópicas de sistemas cuánticos con los parámetros microscópicos. En el proyecto CLaQS, financiado con fondos europeos, se estudiarán importantes propiedades físicas de los sistemas cuánticos de muchos cuerpos. El objetivo principal es desarrollar nuevas herramientas matemáticas para describir correlaciones entre partículas que interactúan y comprender sus efectos en sistemas cuánticos grandes. En el proyecto se estudiarán propiedades del estado fundamental y las excitaciones de baja energía, así como la dinámica de no equilibrio. Los objetivos a largo plazo incluyen una prueba matemática de la aparición de la condensación de Bose-Einstein en el límite termodinámico y una justificación rigurosa de la ecuación de Boltzmann para fermiones en el límite de acoplamiento débil.

Objetivo

This project is devoted to the mathematical analysis of important physical properties of many-body quantum systems. We will be interested in properties of the ground state and low-energy excitations but also of non-equilibrium dynamics. We are going to consider systems with different statistics and in different regimes. The questions we are going to address have a common aspect: correlations among particles play a crucial role. Our main goal consists in developing new tools that allow us to correctly describe many-body correlations and to understand their effects. The starting point of our proposal are ideas and techniques that have been introduced in a series of papers establishing the validity of Bogoliubov theory for Bose gases in the Gross-Pitaevskii regime, and in a recent preprint showing how (bosonic) Bogoliubov theory can also be used to study the correlation energy of Fermi gases. In this project, we plan to develop these techniques further and to apply them to new contexts. We believe they have the potential to approach some fundamental open problem in mathematical physics. Among our most ambitious objectives, we include the proof of the Lee-Huang-Yang formula for the energy of dilute Bose gases and of the corresponding Huang-Yang formula for dilute Fermi gases, as well as the derivation of the Gell-Mann--Brueckner expression for the correlation energy of a high density Fermi system. Furthermore, we propose to work on long-term projects (going beyond the duration of the grant) aiming at a rigorous justification of the quantum Boltzmann equation for fermions in the weak coupling limit and at a proof of Bose-Einstein condensation in the thermodynamic limit, two very challenging and important questions in the field.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

ERC-ADG - Advanced Grant

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2018-ADG

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Institución de acogida

UNIVERSITAT ZURICH
Aportación neta de la UEn
€ 1 876 050,00
Dirección
RAMISTRASSE 71
8006 Zurich
Suiza
Región
Schweiz/Suisse/Svizzera Zürich Zürich
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 1 876 050,00

Beneficiarios (1)