ERC-anslag till forskning om kvantfält

Michele del Zotto är universitetslektor vid Matematiska institutionen och Institutionen för fysik och astronomi. Han leder en forskningsgrupp inom matematik och teoretisk fysik. Foto: Mikael Wallerstedt
Michele Del Zotto, forskare vid Matematiska institutionen och Institutionen för fysik och astronomi, har fått ERC Consolidator Grant från Europeiska forskningsrådet (ERC). Han ska utforska teorin om kvantfält – genom att studera den högre strukturen hos kvantfältens symmetrier.
– ERC-anslaget är en fantastisk möjlighet för min forskning, säger Michele Del Zotto.
Han leder en tvärvetenskaplig forskargrupp som ägnar sig åt formella aspekter av teorin för kvantfält, baserad på Matematiska institutionen och Avdelningen för teoretisk fysik vid Institutionen för fysik och astronomi.
Projektet är en fortsättning på tidigare forskning som också har finansierats av ERC. Nu får de ett nytt anslag, ERC Consilidator Grant, på 2 miljoner Euro.
– Jag startade den här gruppen 2020 tack vare ett ERC Starting Grant. Sedan dess har min grupp vuxit tack vare anslag från Simons Foundation och Vetenskapsrådet och även via vårt Center of Excellence in Geometry and Physics. Under dessa år har vi identifierat en ny forskningsinriktning att följa, och denna nya finansiering via ERC är ett starkt tecken på att vi är på rätt väg, säger Michele Del Zotto.
Utgår från teorin om kvantfält
Forskningen utgår från teorin om kvantfält, som är ett av den moderna teoretiska fysikens mest kraftfulla verktyg. Teorin upptäcktes för att studera elementarpartiklar men har fått en mängd tillämpningar i andra sammanhang, från kondenserad materia till statistisk fysik och matematik.
– Kvantfält har massor av intressanta symmetrier som kan användas för att bättre förstå deras dynamik och för att organisera deras faser. För att förstå detta kan man till exempel tänka på vatten. I vätskefas är vatten mycket symmetriskt, men när vi fryser det bryts symmetrierna ner till iskristallernas diskreta symmetrier. I kvantfält är symmetrierna mer omfattande och klassificeringen av faser blir också mer omfattande. Framför allt har vi nyligen förstått att kvantfält har fler symmetrier än vi ursprungligen trodde. Dessa generaliserade symmetrier har en mer intressant matematik, kodad i en så kallad högre struktur, förklarar Michele Del Zotto.
Den högre strukturen hos symmetrier
I ERC-projektet kommer han och hans forskargrupp att studera den högre strukturen hos dessa generaliserade symmetrier för olika kvantfält av fysikaliskt intresse i olika rum/tid-dimensioner och med olika egenskaper.
Huvudmålet för projektet är att utveckla och utnyttja dessa strukturer och deras matematik för att angripa flera grundläggande öppna frågor om kvantfältens fysik.
– Jag ser fram emot att anställa nya studenter och postdoktorer som ska arbeta med mig för att utveckla dessa idéer och avslöja mysterierna med högre symmetrier i olika riktningar. I synnerhet kommer vår forskning att fokusera på tillämpningar inom kvantinformation, materiens faser och kvantfältsdynamik, säger Michele Del Zotto.
Annica Hulth
Europeiska forskningsrådet (ERC)
Det europeiska forskningsrådet, ERC, etablerades 2007 och är den första europeiska anslagsgivaren för excellenta forskare i Europa. Varje år väljer man ut, och delar ut bidrag till, de allra bästa och kreativa forskarna. ERC delar ut fyra typer av bidrag: Starting Grants, Consolidator Grants och Advanced Grants och Synergy Grants.