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Two-orbital quantum many-body systems: from Kondo dynamics to mediated interactions

Descripción del proyecto

Explorar los fundamentos del efecto Kondo en sistemas atómicos de muchos cuerpos

Las interacciones entre los espines localizados y los fermiones móviles subyacen a las propiedades de transporte de muchos materiales fuertemente correlacionados. Incluso una sola impureza en un espín localizado puede afectar de manera drástica al movimiento de un gran número de fermiones en su proximidad, lo que da lugar a un fenómeno notable de la física cuántica de muchos cuerpos: el efecto Kondo. Para una densidad finita de espines localizados, el efecto Kondo compite además con las interacciones de espín de largo alcance mediadas por fermiones. El proyecto OrbiDynaMIQs, financiado con fondos europeos, investigará las propiedades dinámicas y espaciales elementales del efecto Kondo. Desarrollará un simulador cuántico novedoso y rápido basado en átomos fermiónicos ultrafríos de iterbio y se centrará en la dinámica de los orbitales de espín de impurezas simples y múltiples incrustadas en sistemas de fermiones itinerantes de una y dos dimensiones.

Objetivo

The interaction between localized spins and mobile fermions underlies the transport properties of a large variety of highly correlated materials. Even a single localized spin impurity can dramatically influence the motion of many fermions in its surroundings, giving rise to one of the most remarkable phenomena in quantum many-body physics - the Kondo effect. For a finite density of localized spins, the Kondo effect competes with non-local fermion-mediated Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interactions, providing the driving force for many intriguing phenomena such as the unconventional superconductivity and the quantum critical behavior of heavy-fermion compounds. Despite decades of investigations, fundamental issues remain concerning the dynamical and spatial properties of the Kondo effect, that are difficult to tackle in electron systems. Further, a detailed understanding of the transition between the single-impurity Kondo problem and a system of interacting impurities is still missing. In OrbiDynaMIQs, I will develop a novel experimental platform for addressing such open questions. Leveraging on recent progress in manipulating single atoms with optical tweezers, I will realize a versatile two-orbital quantum simulator based on ultracold fermionic ytterbium atoms. I will focus on the spin-orbital dynamics of single and multiple localized impurities embedded in one- and two-dimensional itinerant fermion systems. I will then investigate the emergence of RKKY interactions between localized spins, both in few-body and full lattice realizations, taking first steps in exploring a whole new range of spin-correlation phenomena in Kondo systems. The proposed approach capitalizes on the strong interlink between quantum many-body physics and precision measurements with two-electron atoms, and on my experience at the confluence of these fields. It will also facilitate studies of new two-orbital models with enlarged SU(N) symmetries beyond that of spin-1/2 electron systems.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Palabras clave

Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).

Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

ERC-STG - Starting Grant

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2020-STG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI TRIESTE
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 1 316 783,44
Dirección
PIAZZALE EUROPA 1
34127 Trieste
Italia

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Región
Nord-Est Friuli-Venezia Giulia Trieste
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

€ 1 316 783,44

Beneficiarios (2)

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