Photons for Quantum Simulation
PhoQuS
Finanziamento del: European Commission
Calls: H2020-FETFLAG-2018-03
Data inizio: 2018-10-01 Data fine: 2022-03-31
Budget totale: EUR 2.999.757,50 Quota INO del budget totale: EUR 149.987,50
Responsabile scientifico: Alberto Bramati Responsabile scientifico per INO: Carusotto Iacopo
Calls: H2020-FETFLAG-2018-03
Data inizio: 2018-10-01 Data fine: 2022-03-31
Budget totale: EUR 2.999.757,50 Quota INO del budget totale: EUR 149.987,50
Responsabile scientifico: Alberto Bramati Responsabile scientifico per INO: Carusotto Iacopo
Principale Organizzazione/Istituzione/Azienda assegnataria: Sorbonne Université
altre Organizzazione/Istituzione/Azienda coinvolte:
UBO-RHEINISCHE FRIEDRICH-WILHELMS-UNIVERSITAT BONN
CNRS CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
IST- INSTITUTO SUPERIOR TECNICO
Imperial -IMPERIAL COLLEGE OF SCIENCE TECHNOLOGY AND MEDICINE
SAPIENZA UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA
UPDiderot – UNIVERSITE PARIS DIDEROT – PARIS 7
University of Glasgow
Abstract: La simulazione quantistica e’ un campo di ricerca emergente ed eccitante, per cui vari sistemi fisici quali atomi ultrafreddi, ioni intrappolati o circuiti a semiconduttore sono attualmente studiati.
In questo progetto miriamo a sviluppare una nuova piattaforma per la simulazione quantistica, basata su fluidi quantistici luminosi. Fluidi quantistici di luce possono essere realizzati in vari sistemi fotonici provvisti di adeguate nonlinearita’, che permettono di ingegnerizzare efficaci interazioni fra i fotoni.
Le interazioni fra i fotoni necessarie a formare un superfluido sono offerte dalle nonlinearita’ ottiche del mezzo.
Come primo passo, caratterizzeremo i regimi superfluidp e turbolento per questi fluidi di luce, investigando la propagazione in potenziali esterni controllati otticamente e dimostrando importanti femomeni quali la localizzazione a molti corpi e la transizione da superfluido ad isolante di Mott.
Sulla base di questi risultati e sulla flessibilita’ unica offerta dal controllo ottico di questi fluidi di luce, implementeremo schemi per la simulazione quantistica e simuleremo sistemi di varia natura, dall’astrofisica alla materia condensata. Questioni aperte fondamentali quali la
superconduttivita’, la fisica del buchi neri e la gravita’ quantistica verranno esplorate usando la piattaforma dei fluidi di luce.
In questo progetto miriamo a sviluppare una nuova piattaforma per la simulazione quantistica, basata su fluidi quantistici luminosi. Fluidi quantistici di luce possono essere realizzati in vari sistemi fotonici provvisti di adeguate nonlinearita’, che permettono di ingegnerizzare efficaci interazioni fra i fotoni.
Le interazioni fra i fotoni necessarie a formare un superfluido sono offerte dalle nonlinearita’ ottiche del mezzo.
Come primo passo, caratterizzeremo i regimi superfluidp e turbolento per questi fluidi di luce, investigando la propagazione in potenziali esterni controllati otticamente e dimostrando importanti femomeni quali la localizzazione a molti corpi e la transizione da superfluido ad isolante di Mott.
Sulla base di questi risultati e sulla flessibilita’ unica offerta dal controllo ottico di questi fluidi di luce, implementeremo schemi per la simulazione quantistica e simuleremo sistemi di varia natura, dall’astrofisica alla materia condensata. Questioni aperte fondamentali quali la
superconduttivita’, la fisica del buchi neri e la gravita’ quantistica verranno esplorate usando la piattaforma dei fluidi di luce.