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Correlated Non-Equilibrium Quantum Matter: Fundamentals and Applications to Nanoscale Systems

Projektbeschreibung

Quantenmaterie außerhalb des Gleichgewichts und nanoskalige Systeme

Unser Verständnis der Quantenmaterie außerhalb des Gleichgewichts ist noch immer rudimentär, obwohl diese Systeme in Größenordnungen von Atomen und Elektronen bis hin zu Sternen und Galaxien dargestellt werden. Corr-NEQM verspricht Fortschritte bei der Beantwortung mehrerer offener Fragen zu korrelierten Quantenzuständen außerhalb des Gleichgewichts im Bereich der Physik der kondensierten Materie. Die Forschung wird sich dabei die Entdeckungen der Vielteilchenlokalisierung und der Zeitkristalle zunutze machen, die ein neues Paradigma für die Quantenmaterie außerhalb des Gleichgewichts eröffnet haben. Diese hauptsächlich theoretische Untersuchung wird in einigen experimentellen Tests in Halbleiter-Nanostrukturen gipfeln. Die Ergebnisse könnten ein besseres Verständnis der fundamentalen Physik liefern und den Weg zur raum-zeitlichen Kontrolle der Verschränkung in Vielteilchen-Quantenzuständen ebnen, einem für technologische Innovationen entscheidenden Prozess.

Ziel

Non-equilibrium states of matter occur in a wide range of systems. From microscopic scales of atoms and electrons to stars and galaxies in the universe. These phenomena have observable effects measurable by humans. In many of these systems the laws of thermodynamics do not apply. In spite of the ubiquity of non-equilibrium states, their universal understanding is still rudimentary. A general description of out of equilibrium states is of fundamental importance and can potentially spur technological innovation. Therefore, non-equilibrium systems host a family of questions which can be a source of knowledge and benefit to humankind.

In this proposal I will tackle several open problems on correlated non-equilibrium quantum states in condensed matter physics. The remarkable twin discoveries of many-body localization (MBL) and time crystals have opened a new paradigm for non-equilibrium matter where an interacting quantum system violates the laws of equilibrium thermodynamics. By amalgamating tools and ideas from quantum information science, I will theoretically investigate these phenomena in regimes which are thus far unexplored. It will shed new light on MBL in higher dimensions and effect of long range interactions, a common feature in many physical systems. I will explicate the formation of discrete time crystals, a new phase of matter with broken time-translational symmetry, in dissipative systems. Until recently, MBL was considered to be an essential ingredient for time-crystallinity. The project will unravel the underlying principles of dissipative time crystals and the crossover from their semi-classical realization to the purely quantum effect protected by MBL. I will also predict smoking-gun signatures of these phenomena which are testable in semiconductor nanostructures. An answer to these vital questions will provide a deeper understanding of fundamental physics and may open new avenues for spatio-temporal control of entanglement in many-body quantum states.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-STG - Starting Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITY COLLEGE LONDON
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 495 478,00
Adresse
GOWER STREET
WC1E 6BT LONDON
Vereinigtes Königreich

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Region
London Inner London — West Camden and City of London
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 495 478,00

Begünstigte (1)

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