09I03-03-V04-00117 Development of accurate relativistic coupled cluster methods for simulating atomic clocks
Kód a názov výzvy "09I03-03-V04 - Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4"
Kód projektu 09I03-03-V04-00117
Názov projektu Development of accurate relativistic coupled cluster methods for simulating atomic clocks
Akronym DAREMAC
Typ podpory Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4, Štipendium výskumníka R3
Výskumník Kumar Dutta Achintya
Rozpočet projektu 137,196.75
Začiatok realizácie projektu 15.2.2025
Ukončenie vecnej realizácie Projektu 15.5.2026
Anotácia
Atómové hodiny sú v súčasnom svete mimoriadne dôležité. Hrajú kľúčovú úlohu v geonavigácii a vesmírnom výskumu. Napriek ich presnosti, v rôznych podmienkach prostredia dochádza vonkajším rušivým efektom, ktoré spôsobujú „frekvenčné posuny“, čo má za následok chyby na časovej osi. Pre široko používané prvé Cs hodiny sa táto neurčitosť pohybuje okolo 10-16 a menej ako 10-18 pre relatívne moderné optické hodiny. Aktívnou oblasťou výskumu je snaha o vývoj atómových hodín, ktoré sú prenosné a zároveň presné. Výber vhodného kandidáta si však vyžaduje obsiahly experimentálny aj teoretický výskum. Pre dosiahnutie presnej teoretickej simulácie kandidátskych systémov je potrebné použiť robustné mnohočasticové metódy, ktoré dokážu s vysokou presnosťou zahrnúť tak relativistické ako aj efekty elektrónovej korelácie. Relativistická teória spriahnutých klastrov (CC) dokáže splniť obe kritériá. Bežne používaný relativistický CC prístup so zahrnutím mono- a bi-excitácií s aproximatívnym zahrnutím triexcitácií --CCSD(T)-- nazývaný aj „zlatý štandard“ kvantovej chémie však nedokáže poskytnúť požadovanú presnosť pre simuláciu atómových hodín. Súčasne, výpočtové náklady CC metód vyššieho poriadku zároveň zabraňujú ich využitiu pre akýkoľvek realistický výpočet. V tomto projekte navrhujeme vývoj efektívnej relativistickej CC metódy vyššieho poriadku pre základné a excitované stavy založenú na prirodzených spinoroch a využitie týchto prístupov pre simuláciu optických atómových hodín.
Link na zverejnenú zmluvu v CRZ SK