Quantum Dynamics with Cold Atoms
冷原子的量子动力学
基本信息
- 批准号:1707691
- 负责人:
- 金额:$ 24万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-09-01 至 2021-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project will develop and provide publicly available computer codes and documentation intended to assist in solving problems in quantum dynamics using high-level programming languages and high-performance computers (HPC). These resources will enable researchers to more effectively utilize the nation's investment in HPC, advancing the pace of scientific discovery and innovation. Of particular interest are applications of quantum dynamics to both ultracold atoms and to nuclear astrophysics. For example, a theory of quantum hydrodynamics is needed to properly describe recent experiments with confined ultracold gases and could also lay the foundation for a resolution of the 40-year old mystery of pulsar glitches, sudden increases in the spinning of neutron stars even though they continually lose angular momentum. Both undergraduate and graduate students will be trained with the analytical and high-performance computational skills to succeed in their future pursuits in academia, at national laboratories, or in industry. A superfluid explorer will be developed, enabling people to experience the fascinating properties of our quantum universe.This theoretical work will be applied to three types of cold-atom experiments at Washington State University (WSU) and the University of Washington (UW). The first are Bose-Einstein condensates (BECs) with various interactions such as induced spin-orbit coupling. Here, a variety of exotic phenomena will be studied, including negative-mass hydrodynamics, and soliton dynamics. The theoretical approach will be refined as required to incorporate the effects of finite temperature and dissipation. The second class of applications is to experiments with coupled superfluids which explore the physics of entrainment and other superfluid interactions. Finally, the project will explore whether and how experiments with fermionic superfluids can model the proton and neutron superfluids in neutron stars. Understanding these quantum phenomena will directly advance the field of cold atoms, unlocking potential applications in quantum technology, such as improved sensing and quantum computing. The underlying theory will also advance other fields, including condensed matter, non-linear optics, nuclear theory, and nuclear astrophysics.
该项目将开发并提供公开可用的计算机代码和文档,以帮助使用高级编程语言和高性能计算机(HPC)解决量子动态问题。 这些资源将使研究人员能够更有效地利用该国在HPC上的投资,从而提高科学发现和创新的步伐。特别令人感兴趣的是量子动力学在超低原子和核天体物理学上的应用。例如,需要一种量子流体动力学理论来正确描述近期的超速气体的最新实验,并且也可能为解决40岁的脉冲星故障神秘的神秘而奠定基础,即使中子星的旋转突然增加,即使它们不断失去角度动量。本科生和研究生都将接受分析和高性能计算技能的培训,以在他们在学术界,国家实验室或行业中取得成功。 将开发一个超流体探险家,使人们能够体验我们量子宇宙的迷人特性。这项理论工作将应用于华盛顿州立大学(WSU)和华盛顿大学(UW)的三种冷原子实验。 第一个是带有各种相互作用(例如诱导的自旋轨道耦合)的Bose-Einstein冷凝物(BEC)。 在这里,将研究各种外来现象,包括负质量流体动力学和孤子动力学。 理论方法将根据需要进行完善,以纳入有限温度和耗散的影响。 第二类应用程序是进行耦合的超流体的实验,这些超流体探索夹带和其他超流体相互作用的物理。 最后,该项目将探讨用费米子超流体的实验以及如何对中子星中的质子和中子超氟建模。 了解这些量子现象将直接推进冷原子的领域,从而解锁量子技术中的潜在应用,例如改善的感应和量子计算。 基本理论还将推进其他领域,包括冷凝物,非线性光学,核理论和核天体物理学。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Stability in turbulence: The interplay between shocks and vorticity in a superfluid with higher-order dispersion
- DOI:10.1103/physreva.102.053310
- 发表时间:2020-04
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:M. Mossman;E. Delikatny;M. Forbes;P. Engels
- 通讯作者:M. Mossman;E. Delikatny;M. Forbes;P. Engels
Rotating quantum turbulence in the unitary Fermi gas
- DOI:10.1103/physreva.105.013304
- 发表时间:2022-01-06
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Hossain, Khalid;Kobuszewski, Konrad;Wlazlowski, Gabriel
- 通讯作者:Wlazlowski, Gabriel
Detecting entrainment in Fermi-Bose mixtures
检测费米-玻色混合物中的夹带
- DOI:10.1103/physreva.105.063315
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Hossain, Khalid;Gupta, Subhadeep;Forbes, Michael McNeil
- 通讯作者:Forbes, Michael McNeil
{{
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 }}
Michael Forbes其他文献
Benders Decomposition with Delayed Disaggregation for the Active Passive Vehicle Routing Problem
主动被动车辆路径问题的延迟分解 Benders 分解
- DOI:
- 发表时间:
2024 - 期刊:
- 影响因子:6.4
- 作者:
Yannik Rist;Christian Tilk;Michael Forbes - 通讯作者:
Michael Forbes
Pupil-sparing third nerve palsies and hemiataxia: Claude’s and reverse Claude’s syndrome
- DOI:
10.1016/j.jocn.2015.12.010 - 发表时间:
2016-06-01 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
James R. Bateman;Pavan Murty;Michael Forbes;Kisha Young Collier;Danoushka Tememe;Octavio de Marchena;William J. Powers - 通讯作者:
William J. Powers
Augmentation of CFTR maturation by S-nitrosoglutathione reductase 1 2
S-亚硝基谷胱甘肽还原酶促进 CFTR 成熟 1 2
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
K. Zaman;Victoria Sawczak;Atiya Zaidi;Maya Butler;Deric Bennett;Paulina;Getsy;Maryam Zeinomar;Zivi Greenberg;Michael Forbes;Shagufta Rehman;Vinod;Jyothikumar;Kimberly Deronde;A. Sattar;Laura A. Smith;Deborah A. Corey;Adam;Straub;F. Sun;L. Palmer;A. Periasamy;S. Randell;T. Kelley;S. Lewis;B. Gaston - 通讯作者:
B. Gaston
IN GOLF PUTTING Examining visual and attentional focus influences on golf putting performance using a dual-task paradigm
在高尔夫推杆中使用双任务范例检查视觉和注意力焦点对高尔夫推杆表现的影响
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Michael Forbes - 通讯作者:
Michael Forbes
Michael Forbes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('Michael Forbes', 18)}}的其他基金
Compressible Turbulence from Quantum to Classical
从量子到经典的可压缩湍流
- 批准号:
2309322 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Algebraic and Geometric Complexity Theory
职业:代数和几何复杂性理论
- 批准号:
2047310 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Continuing Grant
Quantum Simulation of Turbulence with Cold Atoms
冷原子湍流的量子模拟
- 批准号:
2012190 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Continuing Grant
CRII: AF: Linear-Algebraic Pseudorandomness
CRII:AF:线性代数伪随机性
- 批准号:
1755921 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Standard Grant
AF: Small: Challenges in Unconditional Pseudorandomness for Boolean Computation
AF:小:布尔计算无条件伪随机性的挑战
- 批准号:
1814788 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
神经元模型中混合模式振荡诱导机制的动力学研究
- 批准号:12302069
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
准一维铬砷基超导材料电子关联动力学性质的第一性原理研究
- 批准号:12304175
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
柔性钙钛矿室内光伏器件中“微-宏观”应力调谐及其载流子复合动力学研究
- 批准号:62305261
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
摇摆桥梁三维动力学行为及地震响应规律研究
- 批准号:52308494
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
桃果实采后冷害质地劣变的细胞壁果胶动力学机制研究
- 批准号:32302155
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Universality of thermalization dynamics in cold atomic gases
冷原子气体热化动力学的普遍性
- 批准号:
19K14628 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Nonequilibrium dynamics of cold atoms with long-range interaction in optical lattices
光学晶格中具有长程相互作用的冷原子的非平衡动力学
- 批准号:
18K03472 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Controllable Quantum Turbulence
可控量子湍流
- 批准号:
16K05461 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Emergent quantum dynamics of cold atomic gases in synthetic gauge fields
合成规范场中冷原子气体的涌现量子动力学
- 批准号:
26400371 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Experimental studies of non-equilibrium dynamics of quantum integrable systems using ultra-cold atomic gases
使用超冷原子气体的量子可积系统非平衡动力学实验研究
- 批准号:
24654131 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 24万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research