Projektbeschreibung
Beleuchtung neuer physikalischer Phänomene der Quantenmaterie außerhalb des Gleichgewichts
Quantenmaterie bezieht sich auf Materiezustände, bei denen die Quantenphysik auf mikroskopischen Skalen arbeitet, um exotische Phänomene zu erzeugen, die keine Ähnlichkeit mit der makroskopischen Welt aufweisen. Die Realisierung neuer Materiephasen und der Bau zuverlässiger Quantencomputer hängen von der Fähigkeit ab, solche Quantenmaterie mit großer Genauigkeit zu steuern. Das EU-finanzierte Projekt PHASEQUANTROL wird neue Erkenntnisse zu kürzlich beobachteten physikalischen Phänomenen liefern, die auch für makroskopische Systeme üblich sind: glasartige Materiephasen und spontane Symmetriebrechung. Die vorgeschlagenen Forschungsbemühungen erfordern ein beispielloses Maß an Synergie zwischen verschiedenen Disziplinen – Verstärkungslernen, optimale Steuerung, Physik kondensierter Materie und statistische Mechanik. Die Forschenden werden sich dabei mit Fragen befassen, die womöglich zusammenhanglos erscheinen, aber unser Verständnis der Dynamik von Quanten-Vielteilchensystemen außerhalb des Gleichgewichts erweitern.
Ziel
A particularly useful application of out-of-equilibrium quantum dynamics is the control of quantum matter. High-precision quantum control defines a cutting edge frontier in developing quantum technology: high-fidelity preparation of target states with prescribed properties, experimental studies of novel phases of matter, and reliable quantum computing depend upon our ability to manipulate quantum systems. Recently, it was discovered that optimal quantum control exhibits continuous and discontinuous phase transitions familiar from macroscopic systems: correlated/glassy phases and spontaneous symmetry breaking appear also in the optimization landscape. Despite this progress, much of the physics of this new phenomenon remains unknown.
The objectives of this project are to:
(1) develop theoretical understanding for phase transitions in the optimization landscapes of nonequilibrium quantum control problems, such as quantum state preparation and entanglement reduction;
(2) create a new perspective on quantum many-body control and longstanding optimization problems in many-body physics by investigating the correlations between local minima of the control landscape;
(3) reveal limitations of reinforcement learning and optimal control algorithms in correlated optimization landscapes.
This unconventional approach to quantum control will allow us to quantify the complexity of nonequilibrium control tasks in terms of properties of the underlying phases of control. We will identify common traits in the space of almost-optimal solutions, and use them to investigate features of the controlled physical systems.
The proposed research opens up a new frontier which can point to a mutually beneficial synergy between reinforcement learning, optimal control, condensed matter physics and statistical mechanics. It combines hitherto unrelated concepts to advance our understanding of nonequilibrium quantum many-body dynamics, with applications in ultracold atoms and trapped ions.
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.
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.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Physik der kondensierten Materie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Quantenphysik
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz maschinelles Lernen Verstärkungslernen
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik statistische Mechanik
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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.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen -
H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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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) H2020-MSCA-IF-2019
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
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.
1504 SOFIA
Bulgarien
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.