Projektbeschreibung
Quanten-Atom-Licht-Grenzflächen: neue Protokolle und exotische Phänomene
Für viele Quantenanwendungen, etwa in der Informationsverarbeitung, nichtlinearen Optik und Signalerfassung, sind effiziente Quanten-Grenzflächen zwischen Atomen und Photonen grundlegend wichtig. Durch die Ausnutzung der Mehrfachstreuung und Welleninterferenz zwischen emittierten Atomen im Zusammenhang mit Licht-Materie-Wechselwirkungen können noch nie zuvor beobachtete Quantenphänomene entdeckt werden. Ziel des EU-finanzierten Projekts NEWSPIN ist, Protokolle mit exponentiell besseren Fehlergrenzen zu etablieren, als sie gegenwärtig bekannt sind. Das Projekt wird außerdem eine Quanten-Vielteilchentheorie der Mehrfachstreuung zwischen Photonen und Atomen entwickeln, bei der dem Stand der Technik entsprechende Werkzeuge aus dem Bereich der Physik der kondensierten Materie zum Einsatz kommen. NEWSPIN könnte unser Wissen über exotische neue Quantenphänomene erheblich bereichern sowie grundlegende Fragen der Optik, etwa wie groß der Brechungsindex eines Materials sein kann, beantworten.
Ziel
A central goal of quantum optics is to realize efficient, controlled quantum interfaces between atoms and photons. Such interfaces enable broad applications from quantum information processing to quantum nonlinear optics to metrology, and also open a route toward creating exotic quantum states of light and matter. Today, our major paradigm for realizing an efficient interface is based upon the concept of collective enhancement, where using a large number of atoms creates an enhanced coupling to a preferred optical mode over undesired emission into other directions. However, our known error bounds for applications decrease very slowly as a function of system resources, such as the optical depth, thus posing a great challenge for future technologies.
In NEWSPIN, we propose a remarkable new way forward, based upon the realization that these conventional error bounds are derived without accounting for multiple scattering and wave interference between emitting atoms. We aim to establish that interference in light emission is in fact a much more powerful resource than the level that we currently exploit it. In particular, beyond the usual collective enhancement, it can simultaneously enable a much stronger collective suppression of emission into undesired directions, and which can yield exponentially better error bounds than was previously known.
Underlying this powerful paradigm shift will be the development of a quantum many-body theory of multiple scattering involving photons and atoms, which takes advantage of state-of-the-art tools from condensed matter physics. Beyond robust new routes toward applications, our theory will also reveal exotic new quantum phenomena and lead to new insights into fundamental questions in optics, such as the physical limits to how large the refractive index of an optical material can be. In total, we anticipate that NEWSPIN could greatly enrich our understanding of atom-light interactions and their realm of possibilities.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-COG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
08860 Castelldefels
Spanien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.