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Projekt
Dynamische Eichfelder und fraktionale Chern Isolatoren
Antragsteller
Professor Dr. Fabian Grusdt; Professor Dr. Ulrich Schollwöck
Fachliche Zuordnung
Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Förderung
Förderung von 2019 bis 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277974659
Wir untersuchen stark wechselwirkende quantenmechanische Zustände der Materie im Zusammenhang mit dynamischen Eichfeldern. Ein Teil unseres Projektes beschäftigt sich mit fraktionalen Chern Isolatoren, in denen dynamische Eichfelder zur Bindung von magnetischem Fluss und der einhergehenden Bildung von schwach wechselwirkenden Komposit-Fermionen führen können. Im zweiten Teil unseres Projektes betrachten wir den konzeptionell einfachsten Fall einer Gitter-Eichtheorie - eine Ising- oder Z2 Eichtheorie - gekoppelt an Materie. Beide Systeme sind nun in Reichweite von Experimenten mit ultrakalten Atomen, was durch die Realisierung von resonanter Gittermodulation ermöglicht wurde. Hier untersuchen wir verschiedene theoretische Aspekte dieser Modelle, was uns einerseits erlaubt Verbindungen zu offenen Problemen mit stark korrelierten Elektronen herzustellen, und andererseits von direkter experimenteller Relevanz ist. Dies beinhaltet (A) die theoretische Beschreibung fraktionaler Chern Isolatoren, mit speziellem Augenmerk auf Gittereffekte und den bosonischen Pfaffian Zustand bei magnetischer Füllung eins, der nicht-Abelsche Anregungen besitzt; (B) Die Untersuchung von Z2 Gitter-Eichtheorien gekoppelt an Materiefelder und die zugehörigen Phasendiagramme in quasi eindimensionalen Leitersystemen; Und (C) dynamische Proben von solchen stark korrelierten Zuständen der Materie, mit spezieller Betrachtung spektroskopischer Proben der zugrundeliegenden topologischen Eigenschaften. Unsere wichtigste theoretische Methodik sind numerische DMRG Rechnungen, mit Erweiterungen zur Berechnung zeitabhängiger Probleme und zweidimensionaler Systeme. Außerdem werden physikalisch motivierte Variationsrechnungen durchgeführt.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
