Description du projet
Une nouvelle approche des expériences d’optique quantique
Des atomes et des molécules excités par des impulsions lumineuses ultracourtes sont susceptibles de révéler de nouveaux détails sur leur propre fonctionnement interne. Les chercheurs du projet QPAP, financé par l’UE, vont faire un pas dans une nouvelle direction en approfondissant notre connaissance du monde de la mécanique quantique. En optique quantique, les expériences sont souvent réalisées en recourant à des photons ou à des ions individuels. L’équipe de QPAP a choisi d’utiliser plutôt des «paquets d’ondes» d’électrons courts créés par l’absorption d’impulsions laser attosecondes. Les chercheurs prévoient de créer des ondes électroniques de manière contrôlée afin d’étudier dans quelle mesure et pendant combien de temps elles peuvent interférer les unes avec les autres. En outre, des paires d’électrons intriqués seront produites puis étudiées dans le domaine temporel. Ces recherches présentent un intérêt non seulement pour la science de l’attoseconde et la physique atomique et moléculaire en général, mais elles sont susceptibles d’apporter également un nouvel éclairage sur la physique quantique fondamentale.
Objectif
This project lies at the crossing of attosecond science, photoionization of atoms and molecules and quantum optics. Progress in the performances of the attosecond sources, in particular regarding repetition rate, now enables us to perform photoionization studies of atoms and molecules using advanced coincidence/three dimensional momentum techniques. Adding an additional dimension, the phase, which is accessible by attosecond interferometric techniques, we will able to follow in time the quantum properties of the studied processes.
The aim of the present application is to perform quantum optics experiments, not with photons as in conventional quantum optics, but with electron wave-packets created by absorption of attosecond light pulses.
Our objectives are
- to characterize and study in the time domain the quantum coherence of attosecond electron wavepackets,
- to control quantum interferences of electron wavepackets using a small number of attosecond pulses and
- to create and follow in time entangled two-electron attosecond wavepackets.
The experiments will use advanced laser systems, attosecond sources and electron detectors. A unique 200-kHz repetition rate laser system based on optical parametric chirped pulse amplification technology, combined with an efficient attosecond source and a three-dimensional momentum electron detector will open the door to attosecond experiments where the kinematics of the light-matter interaction can be recorded.
The success in achieving the above objectives will not only lead to a major leap forward in attosecond science and atomic and molecular physics in general; it might shed new lights in fundamental quantum physics, given the originality of the studied systems, attosecond electron wave packets and the versatility of the tools, providing four dimensional information (momentum and time) for multiple particles.
Champ scientifique
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-ADG - Advanced GrantInstitution d’accueil
22100 Lund
Suède