Dynamische Signaturen stark korrelierter topologischer Phasen von Materie

• Antragsteller: Dr. Johannes Motruk
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 352162416

Die theoretische Untersuchung stark korrelierter topologischer Phasen von Materie hat in den letzten Jahren eine reiche Vielfalt neuartiger Physik hervorgebracht. Allerdings konzentrierten sich die meisten Studien zweidimensionaler Systeme in diesem Feld auf statische Eigenschaften dieser Zustände aufgrund der Nichtanwendbarkeit analytischer Methoden und des hohen Rechenaufwands numerischer Ansätze. Auf experimenteller Seite haben die Erzeugung optischer Gitter für ultrakalte Atome mit künstlichen Eichfeldern den Weg in Richtung der Realisierung topologischer Phasen von Materie in diesen Systemen geebnet. Die Kenntnis der Dynamik dieser Zustände ist ein entscheidendes Element um deren topologische Natur im experimentellen Rahmen festzustellen. In diesem Projekt schlagen wir vor, einen neuartigen Algorithmus für die Zeitentwicklung von Quantenzuständen anzuwenden, um das dynamische Verhalten von sogenannten fraktionalen Chernisolatoren in realistischen Modellen zu untersuchen, die in Systemen ultrakalter Atome implementiert werden können. Es ist unser Ziel, Signaturen zu bestimmen, die die Identifikation dieser stark korrelierten topologischen Zustände durch dynamische Eigenschaften erlauben und im Labor messbar sind. Zusätzlich zur direkten experimentellen Relevanz werden die Untersuchungen Einblicke in die fundamental interessante Fragestellung der Quantendynamik in Phasen mit fraktionierten Anregungen geben.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Joel Moore, Ph.D.