Projektvezető: Domokos Péter
Projekt időszak: 2025.07.01-2029.06.30
SZERZŐDÉS SZÁMA: SM02-RES-PC4-IZ11Z0_230870
Projekt címe: Spin and Hubbard models in a cavity QED setting
Támogatás összege:148.122.599,- Ft
Rövid összefoglaló:
A kvantumspin-modellek feltárása elengedhetetlen a mágnesesség alapvető szintű megértéséhez, új anyagok kifejlesztéséhez, valamint a kvantuminformáció tárolásához. Lézeresen hűtött "hideg" atomok, molekulák és ionok ígéretes platformot nyújtanak változatos kvantumos spinmodellek pontos megvalósításához, kihasználva a jól szabályozható kölcsönhatásokat, különböző rácsgeometriákat és a mikroszkopikus megfigyelhető mennyiségekhez való kísérleti hozzáférést. Ugyanakkor a kvantumos szimulációban jelentős kihívást jelent a hangolható, nagy hatótávolságú spin-kölcsönhatások megvalósítása az alacsony energiájú mágneses fázisok előállításához és megfigyeléséhez.
A SpinHubQ projektben hideg atomokat és degenerált ultrahideg atomfelhőt fogunk felhasználni nagy jósági tényezőjű optikai rezonátorokban, hogy nagy hatótávolságú, a rezonátor sugárzási módusai által közvetített spin-kölcsönhatásokat hozzunk létre a kvantumos mágnesek egzotikus fázisainak és nem egyensúlyi dinamikájának vizsgálata céljából. A projekt első fázisában a rezonátoros QED eszköztárat felhasználva tanulmányozzuk a spin- és Hubbard-modelleket, hogy megfigyeljük az anyag új állapotait, mint például az antiferromágneses Mott-szigetelők, a spin-hullám rácsos szuperfolyadékok és a spinsűrűség-hullámok. Az egyensúlyi fizika mellett a fázisok közötti multistabilitást és nemlineáris dinamikát is vizsgáljuk. A projekt második fázisában a kialakuló topológiai fázisokat és az önvezérelt disszipatív spin-dinamikát fogjuk vizsgálni erősen korrelált rendszerekben, miközben azon dolgozunk, hogy megvalósítsuk az első teljesen optikai úton létrehozott Bose-Einstein kondenzátumot egy rezonátorban, az ún. "grey molasses" atomhűtési technika alkalmazásával.
A projekt a Svájci Alap támogatásával és Magyarország Kormányának társfinanszírozásával valósult meg.
