Projektbeschreibung
Beleuchtung der Quantendynamik außerhalb des Gleichgewichts
Wenn Quantensysteme aus dem Gleichgewicht gebracht werden, verändern sich auch ihre Eigenschaften, was zu neuen Materiezuständen führen kann. Vor diesem Hintergrund will das EU-finanzierte Projekt TANQ ein grundlegendes theoretisches Verständnis der Dynamik außerhalb des Gleichgewichts sowie hochangeregter Eigenzustände in Quanten-Vielteilchensystemen entwickeln. Unter Anwendung eines multidisziplinären Ansatzes sollen die elementaren Mechanismen der Ergodizitätsbrechung untersucht und Universalitätsklassen der Quantendynamik etabliert werden. Neben Ansätzen zur Manipulation von Quantenmaterie und zur Realisierung neuer Phasen außerhalb des Gleichgewichts werden auch auf Quantenverschränkung basierende Renormierungs- und Tensor-Netzwerk-Methoden erarbeitet, die das exponentielle Wachstum des Vielteilchen-Hilbert-Raums überwinden können. Das Projekt wird zu einem universalen theoretischen Rahmen für die Quantendynamik außerhalb des Gleichgewichts führen.
Ziel
Recent experimental breakthroughs led to realization of tunable, synthetic quantum systems that allow one to probe and manipulate highly non-equilibrium quantum matter. Driving a system ouf-of-equilibrium changes its properties in unexpected ways, opening opportunities for realizing new states of matter. The central goal of this project is to develop a fundamental theoretical understanding of non-equilibrium dynamics and highly excited eigenstates in quantum many-body systems. The conventional wisdom tells that a non-equilibrium system thermalizes, and can then be described by statistical-mechanics. However, recent breakthroughs revealed an experimentally relevant class of systems, the prime example being disordered, many-body localized (MBL) systems, which defy this wisdom, avoiding thermalization. Ergodicity-breaking systems open new avenues for protecting quantum coherence, and for realizing new non-equilibrium phases of matter. We will study the fundamental mechanisms of ergodicity breaking using a multi-disciplinary approach, which builds on techniques from quantum information, condensed matter physics, quantum optics and mathematical physics. We aim to establish universality classes of quantum dynamics, by studying disordered systems with symmetries, and by characterizing entirely new mechanisms of ergodicity breaking, such as quantum many-body scars. In order to overcome the exponential growth of the many-body Hilbert space, new efficient renormalization and tensor-network methods based on quantum entanglement will be developed. Finally, approaches for manipulating quantum matter and realizing new non-equilibrium phases in ongoing experiments will be developed.
The completion of this project will lead to a universal theoretical framework for non-equilibrium quantum dynamics, complementing statistical-mechanics in ergodic systems. Such a framework will enable engineering quantum-coherent many-body states with novel properties and functionalities.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG
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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.
1015 LAUSANNE
Schweiz
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.