الجامعات في أستراليا 
الجامعات في كندا 
الجامعات في ألمانيا 
الجامعات في ايرلندا 
الجامعات في الأردن 
الجامعات في نيوزلندا 
الجامعات في السعودية 
الجامعات في المملكة المتحدة 
الجامعات في الولايات المتحدة 
ملخص
يمكن للمادة الكمومية الطوبولوجية أن تستضيف جسيمات ناشئة مشابهة للجرافيتونات: الوسطاء بعيد المنال لقوة الجاذبية في نظرية الكم للجاذبية. على سبيل المثال، في المواد الصلبة، يمكن لأطوار قاعة الكم الكسرية (FQH) من الإلكترونات أن تستضيف إثارات تشبه الجرافيتون والتي تستجيب للانحناء الفعال للمادة المضيفة. سوف يستكشف هذا المشروع إمكانية إعادة إنشاء نوع مماثل من الفيزياء في أجهزة تكنولوجيا الكم الناشئة، على سبيل المثال، الذرات فائقة البرودة في الشبكات البصرية وأجهزة الكمبيوتر الكمومية. سوف تستكشف كيفية إنشاء وقياس الجسيمات الشبيهة بالجرافيتون وديناميكياتها في مثل هذه الأنظمة. على نطاق أوسع، سيعزز هذا المشروع فهم الدرجات الهندسية للحرية في المادة الكمومية الطوبولوجية، والتي تحكم ديناميكياتها واستجاباتها الخارجة عن التوازن.
الوصف الكاملتأثير هول الكمي الجزئي (FQHE) هو ظاهرة تشكل فيها الإلكترونات أنواعًا غريبة من السوائل الكمومية عن طريق التجزئة إلى نوع جديد من الجسيمات تسمى الأنيونات. لاحظت التجارب الحديثة بصمات هذه الجسيمات الغريبة: https://www.quantamagazine.org/milestone-evidence-for-anyons-a-third-kingdom-of-particles-20200512/ ومع ذلك، لم يتم وصف فيزياء FQHE بالكامل بواسطة الأنيونات - تتمتع أطوار المادة هذه أيضًا بدرجات إضافية من الحرية ذات طابع هندسي. وهذا يعني أن إثاراتها الكمية تتصرف مثل نظير جسيم الغرافيتون بعيد المنال في نظريات الجاذبية الكمومية.
سوف يبحث مشروع الدكتوراه هذا في ديناميكيات أطوار هول الكمية الكسرية، مع التركيز بشكل خاص على درجات الحرية الهندسية الخاصة بها. في حين أن خصائص التوازن في FQHE قد تم فهمها جيدًا بسبب الجهود النظرية الكبرى في العقود الثلاثة الماضية، فإن ديناميكيات عدم التوازن في مراحل FQHE لا تزال منطقة مجهولة. في عملنا الأخير [فيزياء. القس ليت. 129, 056801 (2022)]، لقد أظهرنا أن ديناميكيات الجرافيتون الغريبة في مراحل FQHE يمكن التقاطها في نموذج كيوبت بسيط ومحاكاتها مباشرة على الكمبيوتر الكمومي لشركة IBM.
سيكون أحد أهداف هذا المشروع هو فهم الديناميكيات في مراحل FQHE غير الأبيلية الأكثر تعقيدًا، والتي تختلف جسيمات الأيونات الأساسية فيها بشكل أساسي عن الفرميونات والبوزونات. الهدف الثاني للمشروع هو دراسة ديناميكيات ما يسمى بإثارات الدوران العالي في مراحل FQHE، والتي يمكن اعتبارها أبناء عمومة جسيم "الجرافيتون" (الذي يحمل الدوران 2). قد تكون الأفكار المستمدة من مثل هذه الدراسة ذات أهمية في مجالات أخرى مختلفة من الفيزياء النظرية التي ركزت على تناظر الدوران العالي (على سبيل المثال، تعميم ثنائيات المقياس/الجاذبية، ونظرية المقياس N الكبير، وما إلى ذلك).
خلفية الطالب المرغوبة: نحن نبحث عن طلاب فيزياء موهوبين وذوي دوافع عالية لمتابعة هذا المشروع في المجال العام لفيزياء المادة المكثفة الكمومية والمراحل الطوبولوجية. سيتضمن المشروع النمذجة العددية لأنظمة قاعة الكم الكسرية من خلال تقنيات التحديد الدقيق والشبكات الموترة. وبالتالي فإن المشروع مناسب بشكل خاص لأولئك الذين لديهم اهتمام قوي بالفيزياء الحاسوبية والمحاكاة العددية.