Description du projet
Émuler des phénomènes exotiques à corps multiples à l’aide de points quantiques
Le modèle de Hubbard est un modèle d’approximation utilisé pour décrire la transition entre les systèmes conducteurs et isolants. Il s’agit du modèle le plus simple d’interaction des particules dans un réseau, avec seulement deux termes dans l’hamiltonien: un terme cinétique qui permet le saut des fermions (ou bosons) entre des sites adjacents du réseau et un terme potentiel consistant en une interaction sur site. Malgré sa simplicité, il est extrêmement difficile à résoudre numériquement sur des ordinateurs conventionnels. Le projet QuDoFH, financé par l’UE, prévoit d’émuler l’hamiltonien de Fermi-Hubbard en utilisant des réseaux de points quantiques. Les chercheurs se concentreront sur trois phénomènes qui sont au cœur de la physique quantique des corps multiples: la physique des liaisons de valence résonnantes à demi-remplissage, la physique des isolateurs Mott dopés et les transitions de phase quantiques.
Objectif
We propose to use semiconductor quantum dot arrays as a well-controlled model system for emulating the Fermi-Hubbard Hamiltonian. In its simplest form, this Hamiltonian contains just two terms, describing hopping of fermions between adjacent sites in a lattice and an interaction energy for two fermions to occupy the same site. Despite its simplicity, this Hamiltonian produces a wealth of many-body physics phenomena, from exotic forms of magnetism to superconductivity. Their intricate quantum correlations make simulation on conventional computers exponentially difficult. This has motivated the use of model systems such as ultra-cold atoms to emulate Fermi-Hubbard physics. The in-situ parameter control, large energy scales compared to temperature and the flexibility of lithography, make gate-defined quantum dot arrays a highly versatile and powerful model system for emulating Fermi-Hubbard physics. This has long remained a distant prospect due to unavoidable disorder and cross-talk, but recent progress in our lab shows that these obstacles can be overcome in small arrays. This allowed us to observe Nagaoka ferromagnetism, a form of magnetism driven by electron-electron interactions that has not been reported in any system so far. In a series of breakthrough advances, we will define and operate extended square and triangular quantum dot ladders, targeting a complexity that cannot be matched by classical computers. We will focus on three phenomena at the heart of quantum many-body physics: 1) resonating-valence bond physics at half-filling, 2) doped Mott insulator physics and 3) quantum phase transitions. Besides measuring current through the system, we will perform single-shot measurements of charge and spin, giving access to multi-point correlation functions and time dependent evolution. These studies will increase our understanding of Fermi-Hubbard physics, with long-term application in materials design and discovery.
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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- sciences naturelles sciences physiques physique théorique physique des particules fermion
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique superconducteur
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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.
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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-ADG - Advanced 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.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-ADG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
2628 CN DELFT
Pays-Bas
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.