Quanten-Diffeomorphismen und Experiment für Quanten-Raumzeit

Die Implementierung der Invarianz und Hintergrundunabhängigkeit von Diffeomorphismen auf Quantenebene sowie die Suche nach Beobachtungsbeweisen sind die größten Herausforderungen bei allen verschiedenen Ansätzen zur Quantengravitation. Ich werde die neuen Perspektiven, Erkenntnisse und Werkzeuge aus den Quantenfonds und Quanteninformationsforschungsgemeinschaften mit den jüngsten Entwicklungen in der Schwerkraft und Hochenergiegemeinschaft zusammenführen, um die seit langem bestehenden Herausforderungen aus einem neuen Blickwinkel zu betrachten. Genauer gesagt verfolgt mein Projekt drei Ziele: 1) die konzeptionelle und mathematische Struktur von Quantendiffeomorphismen für die Quantenraumzeit, zu untersuchen und die entsprechende Verallgemeinerung der kovarianten Größen und invarianten Observable, sowie die physikalischen Implikationen zu erforschen; 2) die quantenrelativen Perspektiven für Unterregionen zu formulieren in einer Quantenraumzeit durch Herstellung einer präzisen Verbindung zwischen Quantenkantenmoden und Quantenreferenzrahmen; und 3) neue Ideen für Tischexperimente vorzuschlagen und Präzise Vorhersagen zum Testen der Quantenmerkmale der Schwerkraft, welche in naher Zukunft technisch machbar sein könnten. Die Methodik wird meine Forschungserfahrung in der Quantengravitation, die Expertise der Gastgruppe in den relationalen und operativen Ansätzen der Quantenphysik sowie die modernsten experimentellen Techniken zum Quantentest der Schwerkraft im IQOQI-Wien kombinieren. Die zentralen Methoden und Formulierungen sind die jüngste Entwicklung von Quantenreferenzsystemen, die Schrödinger-Darstellung linearisierter Gravitationsfelder in der Feldbasis, Kantenmoden und Randsymmetrien für die Schwerkraft, Erkenntnisse aus der nichtstörungsfreien Quantengravitation und der experimentelle Test auf Nichtklassizität und Kontextualität. Mein Projekt ist eine Synergie der Erfahrungen und Ideen, die aus meiner eigenen akademischen Laufbahn in verschiedenen Forschungsgemeinschaften stammen. Meine Ziele sind es, neue Perspektiven zu eröffnen, das Zusammenspiel zwischen Gravitation und Quantenphysik zu erforschen, einen robusten konzeptionellen Kern für unser Verständnis der Eichsymmetrie in der Quantengravitation zu entwickeln und neue Ideen für die Prüfung der Phänomenologie der Quantengravitation bei niedriger Energie zu entwickeln.