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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Probing many-body localization dynamics using ultracold fermions in an optical lattice

Description du projet

Sonder les systèmes à corps multiples en interaction, loin de l’équilibre thermique

Le concept d’équilibre thermodynamique est fondamental pour une compréhension moderne des systèmes à corps multiples en interaction. Cependant, les systèmes quantiques isolés de l’environnement remettent en question la sagesse des manuels, car ils ne parviennent pas à atteindre l’équilibre thermique et réussissent à conserver une mémoire de leur condition initiale dans des observables locaux pendant un temps infini. Ce phénomène dynamique qui se produit dans les systèmes quantiques à plusieurs corps isolés est connu sous le nom de localisation à corps multiples. Le projet MBL-Fermions, financé par l’UE, entend améliorer la compréhension de ce phénomène. Il compte étudier la localisation de nombreux corps sur des réseaux inclinés, caractériser les propriétés de localisation à l’aide de fluctuations bipartites et utiliser un simulateur quantique comportant plus de 100 sites de réseaux pour faire progresser les théories sur les systèmes à corps multiples en interaction.

Objectif

The question of how an isolated quantum mechanical system thermalizes is not only significant in condensed matter physics, but it also invokes the intriguing problem of the apparent loss of information in a complex system as it thermalizes. A curious case is when a complex system fails to thermalize altogether -- a phenomenon known as many-body localization (MBL). Here, we propose to use interacting ultracold fermions in a lattice to experimentally study the distinctive properties of MBL using a novel set of observables.

Among the questions in MBL debated intensely today are those concerning the existence of a many-body mobility edge, many-body intermediate phase and localization in higher dimensional lattice systems. Moreover, the striking relation between non-ergodicity and Hilbert space fragmentation is also not fully understood.

In this view, our research objectives include:

[1.] Stark many-body localization and Hilbert space fragmentation. We plan to study MBL in a tilted lattice, i.e. a Stark Hamiltonian and study non-ergodicity resulting from Hilbert space fragmentation.

[2.] Bipartite fluctuations in an MBL system of >100 lattice sites: We propose to characterize the localization properties using bipartite fluctuations which is a proxy for the Entanglement entropy of a 1D lattice.

[3.] Approximate theories for fermionic MBL systems: Due to the exponential Hilbert space dimension of an interacting many-body system, studying their properties numerically is also exponentially hard. We plan to use a quantum simulator with >100 lattice sites develop efficient approximate theories to describe these systems.

The aforementioned projects are easily accessible to the current experimental capability and they will enhance our general understanding of MBL physics. Moreover, they also include a step towards developing ultracold atoms in a lattice into a quantum simulator, capable of solving hard problems.

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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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).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

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.

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.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

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.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET MUENCHEN
Contribution nette de l'UE

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.

€ 162 806,40
Adresse
GESCHWISTER SCHOLL PLATZ 1
80539 MUNCHEN
Allemagne

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Région
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total

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.

€ 162 806,40
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