Objectif
This proposal addresses one of the key challenges of modern physics: understanding the interface between quantum mechanics and general relativity. Recently, an experimental test was proposed that can directly witness the need to unify the two theories: observing quantum entanglement between objects that only interact through the gravitational field. A successful test would prove the existence of superpositions of space-time and have far-reaching implications on how we understand our world.
So far, no experimental platform exists that can meet the challenging central requirement for this test: A picogram-scale mass in a micrometre-scale spatial superposition with a second-scale coherence time. Here I propose to build such a platform.
The objectives of the research are to trap and levitate a picogram mass, cool its centre-of-mass motion to the quantum ground state, couple its motion to a controllable qubit system and, finally, produce and measure a spatial superposition of the mass.
Considering all requirements, I identify the unique combination of techniques necessary to achieve this:
- diamagnetic levitation at cryogenic temperatures using on-chip superconducting coils;
- on-chip superconducting quantum interference device (SQUID)-resonator based sideband cooling;
- coupling to solid-state spin qubits.
Combining recent microfabrication techniques for chip-based confinement of micro-particles, high-Q resonant circuits and microscopic diamond membranes with spins, it is now possible to realize this system in the lab. My extensive experience with spins and nanomechanical systems as well as microfabrication and low-noise cryogenic measurements, and Leiden University?s infrastructure for vibration-isolated cryogenics supports CLOSEtoQG?s objectives.
The research would represent a major step towards a spin-based entanglement witness of quantum gravity. Moreover, each sub-objective can benefit applications in force sensing and magnetic resonance force microscopy.
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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- sciences naturelles sciences physiques optique optomécanique en cavité
- sciences naturelles sciences physiques optique microscopie
- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique matériel informatique calculateur quantique
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique superconducteur
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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).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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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.
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.
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.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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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.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-STG
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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.
2311 EZ Leiden
Pays-Bas
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.