Forskargrupp Kvantmekaniska och komplexa system
Vi studerar kvantsystem och komplexa system - hur de är beskaffade och hur de skulle kunna vara - från vårt perspektiv baserat på matematik och teoretisk fysik.
Vi har generellt breda intressen men är särskilt intresserade av kvantmångpartikelsystem för vilka topologi, förveckling och interaktioner spelar viktiga roller. Dessa inkluderar fraktionerad kvantum Hall-tillstånd, geometriskt frustrerade magneter, Weyl-halvmetaller och olika varianter av plattbandsmodeller. Ett gemensamt särdrag i dessa system är att deras lågenergikvasipartiklar har liten eller ingen likhet med deras elektroniska beståndsdelar. Nyligen har ett annat huvudintresse varit topologi i icke-hermitiska system.
Gruppbeskrivning
Vi är teoretiska fysiker med olika bakgrund men med ett gemensamt intresse av att beskriva världen – vad den är och vad den kan vara – i termer av matematik. Vårt huvudsakliga intresse är i den komplexa världen av kvantmekanik i kollektiva mångakroppssystem. I detta sammanhang samlar vi insikter från olika vetenskapsområden, från högenergifysik och abstrakt matematik till materialvetenskap, fotonik och kalla atomsystem. Tre aktuella exempel inkluderar 1) grundläggande arbete inom det nya fältet av icke-hermitisk topologi som införlivar och utökar idéer om kondenserad materia, fotonik och topologi, 2) den teoretiska förutsägelsen av nya starkt korrelerade tillstånd av materia, såsom fraktionerade Chern-isolatorer, i konstruerade moiré heterostrukturer, och 3) analogier med (samt subtila men avgörande skillnader från) svarta hål och nya typer av anomalier i symmetribrytande semimetaller.
Vi arbetar också med komplexa fenomen i det klassiska området, för närvarande inkluderar detta såväl nya dynamiska effekter i optiska vågledare som synkroniseringseffekter i hos smittspridning i epidemier. Faktum är att de flesta av de tidiga experimentella manifestationerna av våra idéer inom icke-hermitisk topologi har varit i den klassiska sfären även om deras konceptuella härkomst återfinns i (utvidgningar av) kvantfysik.
Vår tyngdpunkt ligger på nyfikenhetsdriven grundforskning, men vi håller oss vakna på möjliga praktiska tillämpningar av våra resultat, såsom vårt senaste förslag om hyperkänsliga "icke-hermitiska topologiska sensorer".
NYHETER: Vi har flera öppningar. Blivande doktorander kan kontakta PI via e-post (emil.bergholtz@fysik.su.se) medan potentiella postdoktorer kan ansöka här (deadline 1 november 2022).
Alumner (med Emil Bergholtz som huvudhandledare; nuvarande medlemmar listas nedan under separat flik):
Doktorander:
Marcus Stålhammar, PhD 2022; Nästa: Nordita Fellow
Flore Kunst, PhD 2019, Vinnare av Sigrid Arrhenius-priset från Stockholms universitet samt Svenska Fysikersamfundets Oseen-medalj 2020 för sin doktorsavhandling; Nästa: gemensamt postdoc-stipendium vid MPQ Munich och Harvard & från 2021 gruppledare vid Max Planck (MPI-MPL)
Maximilian Trescher, PhD 2018; Nästa: datavetare i Berlin
Jörg Behrmann; Nästa: fast anställning på FU Berlin
Postdoktorer/forskare:
Fan Yang (PhD Ecole Polytechnique, Paris), 2020-2022; Nästa: Postdoc vid EPFL Lausanne
Daniel Varjas (PhD Berkeley), 2020-2022; Nästa: Forskare vid Max Planck (MPI-PKS)
Ipsita Mandal (PhD Harish-Chandra Institute), 2021-2022; Nästa: Docent vid den polska vetenskapsakademin
Qingdong Jiang (PhD Peking University), 2020-2021; Nästa: Docent vid TD Lee Institute, Shanghai
Kang Yang (PhD Paris), 2019-2022; Nästa: Postdoc vid FU Berlin
Johan Carlström (PhD KTH), 2017–2019; Nästa: VR Startanslag & gruppledare vid Stockholms universitet
Yaron Kedem (PhD Tel Aviv), 2016–2019; Nästa: postdoc med prof. Frank Wilczek vid SU
Zhao Liu (PhD CAS Beijing), 2014–2017; Nästa: Thousand Talents Awardee & Assistant Professor vid Zhejiang University
Masterstudenter: Theresa Leistner (2020-2021), Fanny Terrier (2019), Naemi Florin (2017), Yann Salimi (2015-2016), Kevin Madsen (2015-2016), Irina Gancheva (2015-2016), Jann Launer (2015-2016), David Schneider (2015-2016), Yann Salimi (2015-2016), Alexander Nietner (shared 2014-2015), Diana Prychynenko (co-advised 2013-2014), Jörg Behrmann (2012-2013) and Samuel Sanchez (2012-2013).
Bachelorstudententer: Marlon Rueck (2015), Huaiyu Li (internship project 2015),Gunnar Riemenschneider (2014), Kevin Madsen (2013), Gregor Pohl (internship project 2013), Maximilian Trescher (2012), Diana Prychynenko (2012).
Gruppmedlemmar
Gruppansvariga
Emil Johansson Bergholtz
Professor
Medlemmar
Raul Perea Causin
Postdoktor
Christopher Gustav Ekman
Doktorand
Marcus Bäcklund
Postdoc
Oscar Arandes Tejerina
Doktorand
Ahmed Abouelkomsan
Gästforskare