Ausnutzung von Verschränkung und Dekohärenz in getrieben-dissipativen Quantenverunreinigungen

• Antragsteller: Professor Dr. Jamir Marino
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 471301521

Das Projekt "HADE-QUAM" untersucht Verschränkungsübergänge und Dekohärenzkontrolle bei der durch Rauschen getriebenen Dynamik von Quantenverunreinigungen, die mit einer fermionischen Viel-Körper-Umgebung gekoppelt sind.Das Projekt ist in zwei Phasen aufgeteilt: Zunächst werden wir das Einsetzen dynamischer Phasenübergänge erforschen, welche mittels Verschränkung in wechselwirkenden, durch lokales Erhitzen getriebenen, fermionischen Ketten kontrolliert werden. Die Forschungsvision hier ist dissipative Verunreinigungen zu Entwurfsmusters für neue Formen von Phasenübergängen im Nicht-Gleichgewicht in Experimenten mit kalten Atomen zu erheben.In der zweiten Phase des Projekts untersuchen wir die kritische Verlangsamung von Dekohärenz für den Fall, wenn das Rauschen mit lückenlosen Moden verflochten wird. Dieses Setup ist durch das prototypische Kondo-Modell inspiriert und dient letztlich dazu eine Vermutung bezüglich der Beschreibung getrieben-dissipativer Viel-Teilchen-Dynamik mittels "bosonisierter" Variablen zu überprüfen."HADE-QUAM" ist ein interdisziplinäres Projekt bezüglich seiner Methodik (variationale Berechnungen, Kumulantenentwicklungen, matrix-product states, Nicht-Gleichgewichtsfeldtheorie sowie Renormierungsgruppe). Es zielt darauf ab Themen zu verknüpfen im Grenzbereich verschiedener Forschungsgebiete der Physik, angefangen mit Viel-Teilchen-Problemen in der Festkörper-Physik bis hin zur allgemeinen Theorie offener Quantensysteme, einschließlich Fragestellungen im Zusammenhang mit Statistischer Mechanik im Nicht-Gleichgewicht und quantenmechanischer Verschränkung. Die obigen zwei Aspekte von "HADE-QUAM" sind eng miteinander verbunden. Als eines der langfristigen Ziele dieses Projekts sollen Experimente vorgeschlagen werden, die auf magnetischen Quantenverunreinigungen beruhen und bei denen im stark dissipativen Regime universelle Phasenübergänge für Verschränkung und Dekohärenz verifiziert werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen