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PID2022-142308NA-I00

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Física cuántica y de la materia

A PARTIR DE LOS ENORMES AVANCES EN LA INGENIERIA DE SISTEMAS CUANTICOS, EN LAS DOS ULTIMAS DECADAS HA SURGIDO EL CAMPO DE LA SIMULACION CUANTICA. HOY EN DIA, LOS SISTEMAS CUANTICOS ARTIFICIALES PUEDEN IMITAR DE CERCA DIVERSOS SIST... see more

01/01/2022

FUNDACION DONOSTIA...

38K€

Project Budget: 38K€

Project leader

FUNDACION DONOSTIA INTERNATIONAL PHYSICS CENT... Otra investigación y desarrollo experimental en ciencias naturales y técnicas asociacion

TRL 4-5 | 100K€

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37.50K€ | Leader

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FUNDACION DONOSTIA INTERNATIONAL PHYSICS CENT... Otra investigación y desarrollo experimental en ciencias naturales y técnicas asociacion

TRL 4-5 | 100K€

Project Budget 38K€

participation deadline Sin fecha límite de participación.

Project description A PARTIR DE LOS ENORMES AVANCES EN LA INGENIERIA DE SISTEMAS CUANTICOS, EN LAS DOS ULTIMAS DECADAS HA SURGIDO EL CAMPO DE LA SIMULACION CUANTICA. HOY EN DIA, LOS SISTEMAS CUANTICOS ARTIFICIALES PUEDEN IMITAR DE CERCA DIVERSOS SISTEMAS DEL "MUNDO REAL". ADEMAS, LOS SISTEMAS SINTETICOS OFRECEN LA FASCINANTE OPORTUNIDAD DE UNA REALIDAD CUANTICA AUMENTADA. POR EJEMPLO, LOS OBJETOS CUANTICOS PUEDEN CONFINARSE EN ESPACIOS EXOTICOS, COMO REDES FRACTALES O CRISTALES CUASIPERIODICOS. DESDE EL PUNTO DE VISTA TEORICO, LA FISICA DE UNA SOLA PARTICULA EN TALES ESTRUCTURAS YA SE HA ESTUDIADO INTENSAMENTE, Y SE HAN DESCUBIERTO IMPORTANTES CONSECUENCIAS SOBRE LAS PROPIEDADES DEL SISTEMA, POR EJEMPLO FENOMENOS DE LOCALIZACION. EXPERIMENTOS RECIENTES TAMBIEN HAN COMENZADO A EXPLORAR LOS SISTEMAS FRACTALES, UTILIZANDO PLATAFORMAS DE SIMULACION CUANTICA FOTONICAS, ATOMICAS Y ELECTRONICAS. ESTE PROGRESO EXPERIMENTAL, JUNTO CON LAS NUEVAS TECNICAS COMPUTACIONALES PARA ESTUDIAR LOS SISTEMAS CUANTICOS DE MUCHOS CUERPOS (EN PARTICULAR, LOS METODOS DE REDES TENSORIALES), HACEN QUE SEA UN ESFUERZO CIENTIFICO OPORTUNO CONCENTRARSE AHORA EN EXPLORAR EL DESAFIANTE COMPORTAMIENTO DE MUCHOS CUERPOS EN TALES SISTEMAS. EN LOS ULTIMOS AÑOS, YA SE HAN EXPLORADO LA LOCALIZACION DE MUCHOS CUERPOS Y LAS FASES VITREAS MEDIANTE LA SIMULACION CUANTICA DE ESTRUCTURAS CUASICRISTALINAS, PERO SE SABE MUY POCO SOBRE DICHAS FASES EN REDES FRACTALES. SIGUE SIENDO UNA CUESTION ABIERTA SI LA LOCALIZACION DE MUCHOS CUERPOS SE LIMITA A SISTEMAS EN 1D, Y LAS REDES FRACTALES CON UNA DIMENSION DE HAUSDORFF INTERMEDIA ENTRE 1 Y 2 PROPORCIONAN UN INTERESANTE CAMPO DE PRUEBAS. LA INVESTIGACION PROPUESTA EXPLORARA LOS MODELOS DE HUBBARD EN REDES FRACTALES UTILIZANDO METODOS ANALITICOS (GUTZWILLER) Y NUMERICOS (DIAGONALIZACION EXACTA, REDES TENSORIALES).TAMBIEN SURGEN CUESTIONES FASCINANTES EN EL CONTEXTO DE LOS FENOMENOS TOPOLOGICOS, QUE POTENCIALMENTE PUEDEN PROVENIR DE LA PRESENCIA DE FLUJOS MAGNETICOS. A NIVEL DE UNA SOLA PARTICULA, YA SE HA RECONOCIDO QUE EL CONCEPTO DE "ESTRUCTURA DE BANDA" TOPOLOGICA TIENE QUE MODIFICARSE SIGNIFICATIVAMENTE EN REDES NO PERIODICAS. CURIOSAMENTE, TAMBIEN SE HAN ENCONTRADO ESTADOS TOPOLOGICOS DE BORDE EN REDES FRACTALES QUE PRESENTAN UNA SERIE DE BORDES INTERIORES. EN EL CONTEXTO DE MUCHOS CUERPOS, PUEDEN SURGIR OBJETOS INTRIGANTES, LOS "ANYONES", CON APLICACIONES POTENCIALES PARA EL OBJETIVO VISIONARIO DE LA COMPUTACION CUANTICA TOLERANTE A FALLOS. LOS PRIMEROS RESULTADOS PROMETEDORES YA HAN MOSTRADO INDICIOS DE LA PRESENCIA DE LOS ANYONES MAS SIMPLES EN REDES FRACTALES, Y TAMBIEN HAY PREDICCIONES MATEMATICAS CONCRETAS SOBRE LA POSIBLE EXISTENCIA DE ANYONES EN GRAFOS DISCRETOS. UTILIZAREMOS ANALISIS VARIACIONALES Y TECNICAS NUMERICAS PARA EXPLORAR SISTEMATICAMENTE LAS FASES TOPOLOGICAS Y LOS ANYONES EN REDES Y GRAFOS NO PERIODICOS.LA RESPUESTA OPTICA NO LINEAL A CAMPOS ELECTROMAGNETICOS INTENSOS SE ESTA CONVIRTIENDO EN UNA HERRAMIENTA AMPLIAMENTE UTILIZADA PARA SONDEAR SISTEMAS CUANTICOS COMPLEJOS. A DIFERENCIA DE LA RESPUESTA LINEAL, PUEDE DEPENDER DE UN AMPLIO RANGO ESPECTRAL DEL SISTEMA Y, POR TANTO, PROPORCIONAR UNA ENORME CANTIDAD DE INFORMACION, MUY RELEVANTE EN EL CONTEXTO DE LOS FENOMENOS DE LOCALIZACION. INVESTIGAREMOS LA RESPUESTA NO LINEAL EN REDES NO PERIODICOS PARA DETERMINAR SI PUEDE PROPORCIONAR UN POTENTE METODO EXPERIMENTAL PARA DIFERENCIAR ENTRE FASES LOCALIZADAS, ERGODICAS Y CRITICAS, O PARA DETECTAR BORDES DE MOVILIDAD. QUANTUM SIMULATION\EMERGENT PHENOMENA\LOCALIZATION\QUASICRYSTALS\FRACTALS\QUANTUM PHASE TRANSITIONS\TOPOLOGICAL MATTER\QUANTUM OPTICS\QUANTUM MANY-BODY PHYSICS

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