Prof. dr. Dragan D. Mihailović

Neravnovesna stanja snovi so v zadnjih letih postala zelo zanimiva zaradi njihove velike pomembnosti na različnih področjih fizike. S hitrim razvojem novih časovno ločenih tehnik je bila nedavno razjasnjena časovna dinamika konkurenčnih procesov in interakcij v najrazličnejših kompleksnih sistemih kondenzirane snovi. Vendar pa je bila fizika metastabilnih mezoskopsko neperiodičnih kvantnih tekstur, ki izhajajo iz faznih prehodov, do zdaj večinoma eksperimentalno nedostopna: trenutno najsodobnejše časovno ločene metode z uporabo rentgenskih žarkov, elektronske difrakcije, fotoemisije, THz in optične spektroskopije povprečujejo po večih rezultatov prehoda. Poleg tega ne morejo razločiti nepravilnih neperiodičnih nanometrskih struktur. Tako ostaja veliko področje mezoskopske kvantne fizike metastabilnih kvantnih stanj večinoma neraziskano. Tukaj predlagamo razvoj edinstvenega nabora orodij za raziskovanje mezoskopskih metastabilnih nepravilnih tekstur, ustvarjenih v nadzorovanih neravnovesnih pogojih v kvantnih materialih, s poudarkom na pojavih topoloških in kvantnih motenj. Tehnike časovnega kaljenja v kombinaciji s časovno ločljivo skenirajočo tunelsko mikroskopijo bodo uporabljene za preučevanje posameznih in večkratnih prehodnih rezultatov z atomsko prostorsko ločljivostjo na časovnih skalah od pikosekund do ur. Eksperimenti, dopolnjeni z novimi teoretičnimi pristopi, bodo obravnavali procese ustvarjanja, relaksacijsko dinamiko in kvantno dekoherenco metastabilnih mezoskopskih struktur ter manipulacijo in nadzor. Teoretični pristopi za obravnavo nastalih kvantnih stanj vključujejo fraktonsko izpeljane modele in kvantno žarjenje na kvantnem računalniku. Projekt odpira pot do podrobnega raziskovanja novega razreda metastabilnih fizikalnih pojavov širokega temeljnega pomena na različnih področjih fizike, hkrati pa odpira nove poti v tehnologiji neravnovesnih trdnih kvantnih sistemov.