Description du projet
Exploiter les échanges de chaleur de la mécanique quantique
Notre compréhension des moteurs et des échanges de chaleur est basée sur les lois de la thermodynamique, mais les découvertes issues de la mécanique quantique montrent qu’elles pourraient avoir besoin d’être mises à jour. Le projet ESQuAT, financé par l’UE, entend faire la lumière sur cette question en créant un nouveau circuit d’essai pour mener des expériences sur les machines thermiques quantiques. Les chercheurs mettront au point un bain physique qui pourra être peuplé à l’aide de n’importe quelle distribution spectrale. Ce bain pourra ensuite être connecté à des machines thermiques quantiques et les flux de chaleur pourront être suivis sur le plan spectral. Le projet testera également trois types de réfrigérateurs basés sur des principes quantiques de cohérence, de rétroaction de la mesure et d’effets collectifs. Son objectif final consiste à fabriquer des moteurs plus puissants, des batteries se chargeant plus rapidement et des dispositifs réduisant les gaspillages d’énergie.
Objectif
The technology advances of the last decades are forcing us to re-think laws and concepts of thermodynamics. An intense theoretical effort is underway to understand the role of quantum mechanical ingredients in thermodynamic processes. This effort might ultimately lead to more powerful engines, less energy waste, faster-charging batteries. However, despite pioneering experimental work, progress is hindered by the lack of a comprehensive experimental testbed for quantum thermal machines.
In this project I aim to provide the most ambitious and systematic experimental search for quantum advantages in thermodynamics thus far, based on a circuit quantum electrodynamics architecture.
I will first complement the toolkit of circuit quantum electrodynamics with a novel arrangement, which I term the engineered physical bath. This bath has a broadband, Ohmic spectral density. It can be populated with any spectral distribution and coupled to quantum thermal machines with arbitrary strengths. Finally, heat flows between the bath and the machine can be detected deep in the quantum regime and in a spectrally resolved way. Based on this augmented architecture, I will implement three types of novel quantum refrigerators. I devised each refrigerator to pinpoint the utilization of a specific quantum resource: quantum coherence, measurement backaction, and collective effects. I will measure the cooling power of the refrigerators while in situ exploring an unprecedently large space of parameters and connect my results to the most recent theoretical frameworks.
From this investigation, I expect two kinds of scientific breakthroughs: (i) observation of features that are unambiguously nonclassical in thermodynamic observables, and (ii) determination of advantages enjoyed by quantum thermal machines when fairly compared to their classical counterparts. Broadly, this project will deepen our understanding of quantum thermodynamics while establishing a new standard for experiments in the field.
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).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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.
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) 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.
412 96 GOTEBORG
Suède
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.