Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze fisiche ottica optomeccanica in cavità
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica superconduttività
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
2311 EZ Leiden
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.