Dyn1D

La complexité des systèmes quantiques à N corps croı̂t de manière exponentielle avec le nombre de particules, ce qui rend irréaliste leur simulation sur un ordinateur classique. Face à cette difficulté, les scientifiques de ce projet effectueront des simulations quantiques analogiques, en utilisant des plateformes expérimentales qui réalisent un système quantique à N corps particulier. Parmi les systèmes à N corps, les systèmes unidimensionnels sont particulièrement intéressants. En effet, non seulement ils sont présents dans des matériaux réels tels que les chaı̂nes de spin magnétique, mais ils ont en outre la particularité exceptionnelle de pouvoir être décrits avec précision par des modèles théoriques et des techniques numériques, dans de nombreuses situations, correspondant en général à des états d’équilibre. Cette particularité permet de valider les simulateurs quantiques, avant d’utiliser ces derniers pour explorer la physique qui n’est pas (encore) accessible par la théorie, comme la dynamique hors équilibre. C’est pourquoi les équipes proposent de réaliser des simulations quantiques de la dynamique hors équilibre de systèmes unidimensionnels.

Le consortium réunit les efforts de groupes expérimentaux et théoriques. Les simulateurs quantiques sont au nombre de six : cinq plateformes à atomes ultrafroids et une plateforme à fluides de lumière. Ces simulateurs seront améliorés pour inclure de nouvelles technologies cruciales.

Enfin, de nouveaux outils théoriques seront développés pour valider les simulateurs mais aussi pour développer des méthodes numériques et des théories capables de franchir le ”mur exponentiel” de la physique quantique à N corps dans des cas spécifiques.