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Controlled subradiance in atomic arrays

Projektbeschreibung

Steuerbare Lichtemission von Atomwolken

Trifft Laserlicht auf eine Atomwolke, werden die Photonen von den Atomen absorbiert und die Elektronen bewegen sich auf ein höheres Energieniveau. Bei ihrer Rückkehr in den Grundzustand wird ein Photon emittiert. Im Fall spontaner kollektiver Zerfälle in einer Wolke ist der Abstand zwischen den einzelnen Atomen jedoch kleiner als die Wellenlänge des emittierten Photons, sodass die Emission aufgehoben wird. Die Elektronen verbleiben dann in ihrem angeregten Zustand, und die gesamte Anregungsenergie ist innerhalb des Systems gefangen. Das EU-finanzierte Projekt CORSAIR zielt auf die Verbesserung der Reproduzierbarkeit und Steuerbarkeit dieses Phänomens in ein- und zweidimensional geordneten Atomwolken ab.

Ziel

In the CORSAIR project, I propose to study and control subradiance, namely the suppression of collective spontaneous emission, in sub-wavelength arrays of two-level atoms, using a new atomic physics platform. Understanding and controlling how an ensemble of quantum emitters collectively emits or absorbs light is vital in several areas of science and technology. However, the description of this problem is a challenge since it amounts to a dissipative quantum many-body problem. This is why I propose to develop a new experimental research direction towards the following specific objectives: (i) The building of an experimental platform able to create ordered 1D and 2D arrays of atoms with sub-wavelength spacing, and high-fidelity detection of excitations in the arrays. (ii) The selective excitation of subradiant excitations, i.e. where collective spontaneous emission is strongly suppressed. I will develop an addressing scheme to populate a subradiant state with high fidelity and perform experiments demonstrating tailored light storage and retrieval, and metrological enhancement by subradiance. (iii) The understanding of how atomic correlations can be dissipatively engineered via subradiance. I will strive to observe the fermionic correlations that are predicted to emerge from collective decay in arrays, and I will map the phase diagram of a driven two-level atomic array. These objectives will be reached by developing dedicated new tools. I will use dysprosium, an atomic species with properties that allow novel cooling and trapping schemes that I propose to use. In the rich spectrum of Dy, I will isolate a two-level system with a narrow linewidth. I will further develop a novel addressing tool, that allows to drive an array with an alternating phase profile which directly excites a subradiant excitation. I will rely on a broad transition to perform time- and position-resolved high-fidelity measurements of excitations and correlations in the two-level arrays.

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).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 497 378,00
Gesamtkosten

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.

€ 1 497 378,00

Begünstigte (1)

Mein Booklet 0 0