Verschränkung in gekoppelten bipartiten Systemen

• Antragsteller: Professor Dr. Arnd Bäcker
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497038782

In quantenmechanischen Systemen spielt Verschränkung eine wichtige Rolle um die Komplexität von Zuständen zu quantifizieren und unterschiedliche Phasen in Vielteilchensystemen zu detektieren. In diesem Projekt wollen wir ein detailliertes Verständnis der Entstehung von Verschränkung in Systemen mit nur wenigen Teilchen entwickeln. Zentraler Zugang ist, von zwei Systemen mit bekannten Eigenschaften auszugehen, diese zu koppeln und dann universelle Eigenschaften des gekoppelten Systems zu identifizieren. Insbesondere wollen wir gekoppelte bipartite Spinketten in Abhängigkeit von der Stärke und Art der Kopplung untersuchen und universelle Aspekte bipartiter und multipartiter Verschränkung analytisch unter Verwendung geeigneter Zufallsmatrixmodelle beschreiben. In Quantensystemen für die ein klassischer Grenzfall existiert, wie z.B. dem Bose-Hubbard Modell, untersuchen wir die fundamentale Frage, wie die Erzeugung von Verschränkung von den Eigenschaften des entsprechenden klassischen Systems abhängt. Insbesondere für Systeme mit gemischtem Phasenraum, in denen reguläre und chaotische Dynamik koexistieren, ist zu erwarten, dass dies einen signifikanten Einfluss auf die Erzeugung von Verschränkung hat, welche auch in Experimenten beobachtbare Signaturen haben sollte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Roland Ketzmerick