Tutkimuksemme motivaatio kumpuaa puhtaasti uteliaisuudesta: miten kvanttimekaniikan oudot ominaisuudet heijastuvat makroskooppisen aineen käyttäytymisessä? Minkälaisia uusia kvanttiaineenolomuotoja voi saada aikaan keinotekoisesti ja mitä ominaisuuksia niillä on? Voiko hiukkasfysiikan ja kosmologian ilmiömaailman nähdä tiiviin aineen sisällä? Työkaluina käytämme monen hiukkasen kvanttiteoriaa, topologisen aineen teorioita sekä vilkasta mielikuvitusta.
Keskeiset tehtävät ja tavoite
Tavoitteemme on ymmärtää monen hiukkasen kvanttisysteemejä ja pohtia niiden mahdollisia sovelluksia tulevaisuudessa. Keskitymme erityisesti tiiviin aineen kvanttisysteemeihin ja niiden yhtymäkohtiin kvantti-informaatioon ja hiukkasfysiikkaan. Viime aikaisia tutkimuskohteitamme ovat
- Topologiset eristeet ja suprajohteet
- Epätasapainofysiikka ja dynaamiset kvanttifaasitransitiot
- Kvanttilomittuminen monihiukkassysteemeissä
- Aineen topologiset olomuodot satunnaisWygeometriassa
- Weyl semimetallien analogiat kaarevan avaruuden fysiikkaan
Toiminnan vaikuttavuus
Tutkimustuloksemme ilmestyvät kansainvälisissä vertaisarvioiduissa fysiikan julkaisuissa ja ne voi löytää myös open-access versioina arXiv tietokannasta. Osallistumme opiskelijoiden ja jatko-opiskelijoiden koulutukseen sekä fysiikan kurssien opetukseen.
Ryhmän johtaja
Teemu Ojanen
professori, laskennallinen fysiikka
Teemu Ojanen