Ekstrahiranje kvantnog: frustracija, neuređenost i uređaji
Glavni istraživač
F
F
Ovaj projekt ima za cilj unaprijediti naše razumijevanje i kontrolu kvantnih efekata u mnogotjelesnim, snažno koreliranim sustavima. Fokusirat ćemo se na tri međusobno povezana smjera istraživanja, sve vezana uz novi fazu kvantne tvari poznatu kao Topološka Frustracija (TF), koja se odlikuje osnovnim stanjima koja sadrže pojedinačne, frakcionalizirane, topološka uzbuđenja.Prvo ćemo primijeniti nedavno uvedeni mjerač kvantne kompleksnosti za proučavanje TF u različitim realizacijama, produbljujući naše razumijevanje kvantnih prednosti ovog stanja. U drugom paketu radnih zadataka, iskoristit ćemo svojstva TF sustava za dizajn novih kvantnih tehnologija. To uključuje razvoj kvantnih baterija koje nadmašuju nefrustrirane ekvivalentne i stvaranje metoda za ne-lokalno kodiranje kvbita, štiteći ih od lokalnog šuma. Ovi sustavi mogu se koristiti za kvantnu memoriju ili računanje, a mi ćemo procijeniti njihove prednosti i ograničenja.Na kraju, istražit ćemo kombinaciju TF i nesmetanosti kako bismo analizirali nastale faze. Preliminarni rad sugerira da nesmetanost može inducirati mnogotjelesnu lokaliziranu fazu, što nam omogućuje proučavanje dugoročnih interakcija. U drugim slučajevima, ona dovodi do amorfne faze s karakteristikama tipičnim za kvantni spin staklo. Za razliku od tradicionalnih modela kvantnog spin stakla, koji su složeni i teško ih je obraditi u velikim sustavima, modeli temeljen na TF su jednostavniji i obradivi. Ovo otvara nove mogućnosti za proučavanje ovog intrigantnog i neuhvatljivog kvantnog stanja.