Opis projektu
Badanie oddziaływań w układach wielu ciał niebędących w równowadze termodynamicznej
Pojęcie równowagi termodynamicznej ma podstawowe znaczenie dla współczesnego rozumienia oddziaływań w układach wielu ciał. Jednak układy kwantowe wymykają się tym prawom, ponieważ nie osiągają równowagi termodynamicznej i potrafią przechowywać informację o swoim stanie początkowym w lokalnych obserwablach przez nieskończenie długi czas. To zjawisko dynamiczne zachodzące w izolowanych układach kwantowych wielu ciał jest znane jako lokalizacja w układach wielu ciał. Uczestnicy finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu MBL-Fermions zamierzają poszerzyć wiedzę dotyczącą tego zjawiska. Badania nad lokalizacją w układzie wielu ciał będą prowadzone na nachylonych sieciach, a w ich wyniku naukowcy liczą na opisanie właściwości lokalizacji za pomogą fluktuacji dwustronnych i wykorzystania symulatora kwantowego z przeszło setką sieci. Może to pchnąć teorie dotyczące układów wielu ciał znacząco naprzód.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka materii skondensowanej
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystaalgebraalgebra liniowa
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychfermion
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
80539 MUNCHEN
Niemcy