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Topological P-wave superfluids with Isotopic K mixtureS

Description du projet

Une superfluidité inédite grâce à un nouveau système 2D de gaz atomique ultrafroid

La découverte du fait que l’hélium circule sans résistance dans des tubes très fins remonte à il y a plus d’un siècle, tout comme celle du fait que l’électricité circule sans résistance dans certains métaux. Depuis lors, la mécanique quantique a fait progresser notre compréhension théorique et expérimentale de la superfluidité et de la supraconductivité. Les systèmes bidimensionnels (2D) semblent constituer une sorte de frontière, les dimensions supérieures et inférieures se comportant différemment d’un point de vue classique et quantique. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet ToPIKS espère observer et caractériser expérimentalement un type de superfluidité encore inédit à l’aide d’un nouveau système 2D de gaz atomique ultrafroid.

Objectif

Topological P-wave superfluids with Isotopic K mixtureS:

Pairing of fermions lies at the heart of superfluidity and superconductivity, paradigmatic many-body phenomena arising at all energy scales in Nature – from ultracold to Quark matter. In particular, pairing between fermions with non-zero angular momentum emerges as a key mechanism at the basis of a wealth of unconventional fermionic superfluids, as for the A phase in 3He or electrons in high-Tc superconductors. More specifically, p-wave pairing in 2D is expected to induce superfluid phases with non-trivial topological features, as chirality and anyonic vortex excitations with non-Abelian braiding statistics.

The high level of control over the system parameters, together with detection and probing capabilities down to the single atom level, makes of ultracold atomic gases an ideal platform towards the realization and investigation of such paradigmatic yet elusive strongly interacting phases. Despite this, the experimental observation of p-wave superfluidity in atomic gases has never been achieved so far.

ToPIKS plans to realize a 2D system with strong p-wave interactions in ultracold Bose-Fermi mixtures of 39K and 40K atoms, on the repulsive side of a Fose-Bose s-wave Feshbach resonance, where the system sustains a heteronuclear fermionic molecular state. The virtual exchange of the lighter 39K bosonic atoms between two 39K40K molecules will in turn induce an effective dimer-dimer p-wave attraction.

The key novelty of this approach consists in the possibility to stabilize the system against inelastic losses by promoting a small but finite Bose-Bose repulsion. This is a striking advantage in comparison with previously existing systems exploiting homonuclear p-wave Feshbach resonances, intrinsically suffering from strong 3-body recombination. At the same time, the system maintains the high degree of controllability of atomic gases with Feshbach tunable interactions.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 160 932,48
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 160 932,48
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