Open-System Quantum Many-Body Entangled Dynamics of Ultracold Molecules

超冷分子的开放系统量子多体纠缠动力学

基本信息

  • 批准号:
    1520915
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-09-01 至 2018-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Quantum mechanics underlies much of our present technology, including computing. However, many questions about quantum mechanics remain unsolved or open, especially in the areas of dynamics and open systems. Exploring new regimes of quantum mechanics allows us to push towards next generation computing and other future technologies. A key experimental context to gain this insight is ultracold molecules, where we have an extraordinary degree of precise control over many aspects of the quantum problem. In this context, this project supports the development of a large scale open source code to push such experiments forward. The code is run on high performance computers. The training of students in rigorous numerical techniques and high-performance parallel computing is key to success in a number of arenas in society, from the materials genome initiative to the space program. This project will train students in a diverse research environment.As more complex molecules approach quantum degeneracy, the number and complexity of many-body models to describe them will also increase substantially. Additionally, searching for emergent phenomena such as quantum phases and robust dynamical phenomena requires exploration of vast parameter spaces and extrapolation using many different system sizes. In order to meet these challenges, researchers seek new ways to design and dispatch simulations and collect and interpret data. Open source tools which are to have long-term impact must be flexible to adapt to different physical degrees of freedom, different Hamiltonians, and different dynamical processes; they must be efficient to manage large parameter exploration; and they must contain powerful tools for extracting data from large simulations. The matrix product density operator approach to be developed here will support innovative research in ultracold molecular physics.
量子力学是我们现有技术的基础,包括计算。 然而,有关量子力学的许多问题仍未解决或悬而未决,特别是在动力学和开放系统领域。 探索量子力学的新机制使我们能够推动下一代计算和其他未来技术的发展。 获得这种见解的一个关键实验环境是超冷分子,我们可以对量子问题的许多方面进行非凡程度的精确控制。 在此背景下,该项目支持开发大规模开源代码来推动此类实验的进展。 该代码在高性能计算机上运行。 对学生进行严格的数值技术和高性能并行计算方面的培训是在社会许多领域(从材料基因组计划到太空计划)取得成功的关键。该项目将在多样化的研究环境中培养学生。随着越来越复杂的分子接近量子简并,描述它们的多体模型的数量和复杂性也将大幅增加。 此外,寻找量子相和鲁棒动力学现象等涌现现象需要探索巨大的参数空间并使用许多不同的系统尺寸进行外推。 为了应对这些挑战,研究人员寻求新的方法来设计和调度模拟以及收集和解释数据。 想要产生长期影响的开源工具必须灵活,以适应不同的物理自由度、不同的哈密顿量和不同的动力学过程;他们必须能够有效地管理大参数探索;它们必须包含用于从大型模拟中提取数据的强大工具。 这里开发的矩阵乘积密度算子方法将支持超冷分子物理学的创新研究。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Lincoln Carr其他文献

Accelerating Progress Towards Practical Quantum Advantage: The Quantum Technology Demonstration Project Roadmap
加速实现实用量子优势:量子技术示范项目路线图
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    P. Alsing;P. Battle;J. Bienfang;Tammie L. Borders;Tina L. Brower;Lincoln Carr;F. Chong;S. Dadras;B. Demarco;I. Deutsch;E. Figueroa;D. Freedman;H. Everitt;Daniel Gauthier;E. Johnston;Jungsang Kim;M. Kira;Prem Kumar;P. Kwiat;J. Lekki;Anjul Loiacono;M. Lončar;J. R. Lowell;M. Lukin;C. Merzbacher;Aaron J. Miller;C. Monroe;J. Pollanen;D. Pappas;M. Raymer;R. Reano;B. Rodenburg;M. Savage;T. Searles;Jieping Ye
  • 通讯作者:
    Jieping Ye
Quantum simulator design and exploration with open source matrix product state codes
使用开源矩阵产品状态代码进行量子模拟器设计和探索
  • DOI:
    10.52843/cassyni.65w4st
  • 发表时间:
    2021-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Lincoln Carr
  • 通讯作者:
    Lincoln Carr

Lincoln Carr的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Lincoln Carr', 18)}}的其他基金

Quantum Cellular Automata Dynamics: Integrability, Many-Body Decoherence, and Complex Entanglement
量子元胞自动机动力学:可积性、多体退相干和复杂纠缠
  • 批准号:
    2210566
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Workshop: Quantum Engineering Education
研讨会:量子工程教育
  • 批准号:
    2110432
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NRT-QL: A Program for Training a Quantum Workforce
合作研究:NRT-QL:量子劳动力培训计划
  • 批准号:
    2125899
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
QLCI-CG: The Open Quantum Frontier Institute
QLCI-CG:开放量子前沿研究所
  • 批准号:
    1936835
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Convergence Accelerator Phase I: Workshop: Architectures and Opportunities in Programmable Quantum Simulators
融合加速器第一阶段:研讨会:可编程量子模拟器的架构和机遇
  • 批准号:
    1945947
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Complex Networks on Quantum States in AMO Platforms
AMO 平台中量子态的复杂网络
  • 批准号:
    1806372
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SI2-SSE: Entangled Quantum Dynamics in Closed and Open Systems, an Open Source Software Package for Quantum Simulator Development and Exploration of Synthetic Quantum Matter
SI2-SSE:封闭和开放系统中的纠缠量子动力学,用于量子模拟器开发和合成量子物质探索的开源软件包
  • 批准号:
    1740130
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Macroscopic Quantum Tunneling in Ultracold Quantum Gases
超冷量子气体中的宏观量子隧道
  • 批准号:
    1306638
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Matrix-Product-State Open Source Code and the Many Body Physics of Ultracold Molecules
矩阵积态开源代码和超冷分子的多体物理学
  • 批准号:
    1207881
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Quantum Many-Body Dynamics of Ultracold Quantum Gases
超冷量子气体的量子多体动力学
  • 批准号:
    1067973
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

基于纳米光机电耦合系统的量子霍尔态研究
  • 批准号:
    62375160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于超导电路晶格系统拓扑量子信息处理的研究
  • 批准号:
    12375020
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
开放多体量子系统中的非厄米趋肤效应
  • 批准号:
    12374479
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
机器学习驱动的复杂量子系统鲁棒最优控制
  • 批准号:
    62373342
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非厄米量子映射系统的非时序关联子研究
  • 批准号:
    12365002
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Elucidating the dynamical and structural molecular factors at the origin of non-enzymatic protein-protein and protein-DNA cross-links
阐明非酶蛋白质-蛋白质和蛋白质-DNA 交联起源的动力学和结构分子因素
  • 批准号:
    10709399
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
Study on Open System with NMR Quantum Computer
核磁共振量子计算机开放系统研究
  • 批准号:
    21K03423
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
OpenMM: Scalable biomolecular modeling, simulation, and machine learning
OpenMM:可扩展的生物分子建模、模拟和机器学习
  • 批准号:
    10589161
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
OpenMM: Scalable biomolecular modeling, simulation, and machine learning
OpenMM:可扩展的生物分子建模、模拟和机器学习
  • 批准号:
    10587054
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
Role of Data Streams In Informing Infection Dynamics in Africa- INFORM Africa
数据流在非洲感染动态通报中的作用 - INFORM Africa
  • 批准号:
    10490316
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了