Description du projet
Se pencher sur les propriétés de la matière quantique non ergodique
Les systèmes ergodiques occupent une place centrale dans la mécanique statistique puisqu’ils atteignent l’équilibre thermique, ce qui permet de faire des descriptions classiques générales. À l’inverse, les systèmes quantiques non ergodiques à plusieurs corps ne parviennent pas à la thermalisation et peuvent, par conséquent, avoir la possibilité de conserver leur nature quantique pendant de longues périodes. Le projet NEQuM, financé par l’UE, vise à mieux comprendre la dynamique et les propriétés de ces systèmes quantiques isolés, en explorant différentes voies de rupture de l’ergodicité, notamment le désordre, la frustration et les symétries cachées. Les résultats du projet, issus de nouvelles techniques analytiques et numériques, jetteront les bases d’une théorie générale des systèmes quantiques hors équilibre. La capacité des systèmes non ergodiques à rester quantiques sur des échelles de temps plus longues a de nombreuses applications pratiques, non seulement pour la science mais aussi pour les technologies émergentes. Les systèmes quantiques désordonnés en offrent un bon exemple et pourraient être extrêmement utiles pour les futures technologies de stockage et de traitement de l’information.
Objectif
In this project we propose to build the theory of non-ergodic quantum matter – isolated quantum systems that avoid thermal equilibrium. To this end, we will study the established non-ergodic phases, search for new phases, and seek to understand their common properties and dynamics. Recently non-ergodic systems that avoid the fate of thermal equilibrium were realized experimentally in quantum simulators. Specific examples include many-body localized phases, glassy and kinetically constrained models, and systems with weak ergodicity breaking. Freedom from the laws of equilibrium statistical mechanics opens up a host of possible unexpected behaviors prohibited in equilibrium. The ability of non-ergodic systems to stay quantum on longer timescales has potential for practical applications. This calls for the development of a general theory of non-ergodic quantum systems. In order to develop such theory, in this project we will seek to address the questions: What are the possible ways to avoid attaining thermal equilibrium? What are the universal properties of such non-ergodic systems? What is the nature of their long time dynamics and their steady state? How can we put their properties to use? The PI will leverage his expertise in studies of many-body localization to lead a coherent research program aimed at (i) describing universal properties of highly-excited eigenstates and their entanglement; (ii) developing new methods to simulate non-ergodic dynamics and reveal its experimental signatures; and (iii) using such quantum phases for many-body state preparation and optimal control. The theory delivered by this project will ultimately provide useful insights into quantum thermalization, thus establishing the first steps towards a general theory of non-equilibrium quantum systems. On the practical side, such theory will guide the experimental search for non-ergodic phases, and open the door to their application in more efficient quantum information storage and processing.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
ERC-STG - Starting Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-STG
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