Description du projet
Une nouvelle approche numérique pour décrire les systèmes à plusieurs corps qui perdent de l’énergie
Les appareils quantiques ont progressé à pas de géant ces dernières années, mais ils sont intrinsèquement bruyants et perdent de l’énergie car aucun dispositif n’est parfaitement isolé de son environnement. Le projet PReB, financé par l’UE, prévoit de développer une nouvelle technique: le mécanisme des bains périodiquement renouvelés (periodically refreshed baths scheme), pour fournir des descriptions numériques exactes des systèmes à corps multiples qui dissipent l’énergie. À cette fin, le projet fusionnera des concepts fondamentaux de la physique de la matière condensée et des systèmes quantiques ouverts et les intégrera dans des méthodes numériques de pointe pour la dynamique quantique à corps multiples. Cette nouvelle approche est susceptible d’être utilisée dans un large éventail de problèmes en physique, biologie, chimie et ingénierie quantiques.
Objectif
Recent years have seen tremendous experimental progress in realization of quantum devices. Quantum devices are inherently noisy and dissipative because complete isolation from surrounding environment is impossible at such small length scales. Fundamentally, they work by driving the system out of equilibrium, for example, by applying a voltage. This makes them 'driven dissipative many-body quantum systems'. State-of-the-art theoretical and numerical techniques allow exploration of such systems only under very restrictive conditions. This severely limits our understanding of already experimentally realizable situations and their capability for device applications such as energy transfer and heat management.
In this project, I propose to develop a new technique, the Periodically Refreshed Baths (PReB) scheme, for open quantum dynamics which will go much beyond the current state-of-the-art methods. It will numerically exactly describe quantum dissipative many-body systems under a constant or time dependent voltage/temperature bias over a wide range of parameters. This will be achieved by combining fundamental concepts from condensed matter physics with those from open quantum systems and incorporating them in state-of-the-art numerical methods for quantum many-body dynamics. The resulting numerical method is expected to find long-term applications in a wide range of problems in quantum physics, biology, chemistry and engineering. In this project, as an application, I propose to use the PReB scheme to extensively explore quantum thermodynamics of one class of intermediate scale quantum systems, which is impossible with current state-of-the-art techniques. This project will thus open access to completely uncharted territories for intense research activities and technological developments.
The research will be carried out in the perfectly suited 'Thermodynamics and energetics of Quantum Systems' (QuSys) group of Prof. John Goold at Trinity College Dublin.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- sciences naturellessciences physiquesphysique de la matière condensée
- sciences naturellessciences physiquesphysique quantique
- sciences naturellessciences physiquesthermodynamique
- sciences naturellesmathématiquesmathématiques appliquéesanalyse numérique
Vous devez vous identifier ou vous inscrire pour utiliser cette fonction
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019
Voir d’autres projets de cet appelRégime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
D02 CX56 Dublin
Irlande