Skip to main content
European Commission logo
español español
CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS

Quantum Materials Probed with Attosecond Optoelectronics

Descripción del proyecto

Los materiales cuánticos podrían ampliar el límite de velocidad de la electrónica hasta los petahercios

La tecnología de attosegundos, que permite estudiar procesos que se desarrollan en escalas temporales de 10^-18 segundos, ha revolucionado la manera en que se investiga la evolución dependiente del tiempo en el mundo microscópico. En el ámbito de la informática, la información obtenida a partir de la attociencia podría mejorar la velocidad de procesamiento de la información en seis órdenes de magnitud, hasta alcanzar los petahercios. Gracias a sus propiedades extraordinarias, los materiales cuánticos resultan importantes para el desarrollo de la electrónica de los petahercios. El proyecto QUMATTO, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, estudiará las propiedades topológicas y electrónicas de los materiales cuánticos hasta la escala del attosegundo mediante campos de luz intensos. Los resultados del proyecto podrían ayudar a impulsar el tratamiento ultrarrápido de información en materiales bidimensionales o materiales aislantes topológicos tridimensionales.

Objetivo

The feasibility to sculpt light oscillations on the attosecond (10-18s) timescale has allowed sub-laser-cycle monitoring and control of electron dynamics in gas phase. Attosecond science is now transitioning into the solid state. This route has potential for revolutionary technological impact, improving the speed of information processing by six orders of magnitude, up to the PHz. Yet, standard semiconductors, which have been the focus of most of attosecond studies in solids so far, will always suffer from high energy losses. Quantum materials offer a solution thanks to their unique properties: scatter-free transport (topological insulators), and ability to harness extra electronic degrees of freedom as information carriers (valleytronics). This proposal brings together two fields that have traditionally been apart, attosecond laser technology and quantum materials. Bringing attosecond and strong-field physics into lightwave control of quantum materials, this combined theoretical and experimental project aims to: (i) induce, control and probe electronic and topological properties in quantum materials (2D materials, 3D topological insulators) at few-femtosecond to attosecond timescales via non-resonant, intense tailored light fields, (ii) manipulate and read the electronic valley and spin degrees of freedom at optical (PHz) rates in the non-resonant strong-field regime, i.e. in a way such that the same laser system can be used for a wide range of monolayers and heterostructures. On the one hand, the QUMATTO project has the potential to open new routes for ultra-fast information processing in energy-efficient materials. On the other, it will allow to gain new understanding of quantum properties, e.g. laser-induced topological phase transitions, by studying them at the ultrafast timescales of coherent electron motion.

Coordinador

FORSCHUNGSVERBUND BERLIN EV
Aportación neta de la UEn
€ 233 434,56
Dirección
RUDOWER CHAUSSEE 17
12489 Berlin
Alemania

Ver en el mapa

Región
Berlin Berlin Berlin
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
€ 233 434,56

Socios (1)