Descripción del proyecto
Herramientas revolucionarias respaldan experimentos avanzados sobre la gravedad cuántica
La segunda ley del movimiento de Newton postula que la fuerza de un objeto debida a la gravedad se describe por una relación lineal y que es igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración debida a la gravedad. En el mundo cuántico de los desplazamientos sumamente pequeños, los efectos del campo gravitatorio cuántico y los fenómenos mediados por la gravedad pueden ser altamente no lineales. Aunque las configuraciones experimentales llamadas sistemas optomecánicos cuánticos han proporcionado una ventana a dichas interacciones gravitatorias cuánticas, describir los procesos analítica y numéricamente puede resultar complejo. El equipo del proyecto NOVUS, que cuenta con el respaldo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, está desarrollando herramientas teóricas para la modelización de sistemas optomecánicos cuánticos no lineales, lo que ensanchará las fronteras de la experimentación y la modelización.
Objetivo
Quantum optomechanical systems (QOMSs) are comprised of light that interacts with a small mechanical element. Their relatively high mass compared with other quantum systems and excellent sensitivity to small displacements makes them an ideal candidate for quantum sensing and tests of fundamental physics. Yet, due to the lack of analytical solutions for their nonlinear evolution, which is challenging to treat both analytically and numerically, many aspects of nonlinear QOMSs remain unexplored.
The goal of this research project entitled Nonlinear Optomechanics for Utility, Verification and Sensing (NOVUS) is to develop theoretical tools for modelling nonlinear QOMSs, which will pave the way for a number of application-oriented and fundamental studies that have thus far been unavailable. Most importantly, it will bridge the gap between theory and experiments at a time when nonlinear features are becoming increasingly accessible in the laboratory. This key focus on foundations as well as experimental applications has been reflected in the choice of host group and secondments.
Using the developed tools, I will consider some of the most promising applications of QOMSs, including gravity sensing, tests of the overlap between quantum physics and gravity, as well as fundamental questions for mesoscopic quantum systems. Precision metrology of gravitational fields have a number of fundamental and technological applications, including gravitational-wave astronomy and small-mass sensing, as well as improved earthquake detection arrays and geological surveys. Regarding low-energy tests of quantum gravity, the prospect of detecting gravity-mediated entanglement or noise signatures of quantised gravitational fields has the potential to shed light on some of the most fundamental questions in physics. The developed tools will allow me to carefully analyse the required experimental conditions, from which I can propose novel protocols and identify the optimal parameter regimes.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
10691 Stockholm
Suecia