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Nuclear singlet state in diamond for overcoming the standard quantum limit in gravitational wave detectors

Description du projet

Dépasser la limite quantique fondamentale des détecteurs d’ondes gravitationnelles

Les fluctuations quantiques de la lumière compromettent la sensibilité des détecteurs d’ondes gravitationnelles de prochaine génération. Les principales sources de ces perturbations subtiles sont le bruit de grenaille et le bruit de rétroaction optomécanique. L’évitement de rétroaction est une technique de mesure qui permet de surmonter certaines limites imposées par la mécanique quantique concernant la sensibilité des détecteurs d’ondes gravitationnelles. Un nouveau mécanisme proposé pour supprimer ces deux types de bruit fait appel à un ensemble de spins atomiques comme support de stockage des fluctuations quantiques de la lumière. La mesure de l’évitement de rétroaction est réalisée par deux faisceaux de lumière intriqués qui sondent les détecteurs d’ondes gravitationnelles et l’ensemble de spin. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SingletSQL étudiera les questions découlant de la mise en œuvre de cette approche de mesure.

Objectif

The sensitivity of the next-generation gravitational-wave detectors (GWD) are critically limited by the quantum fluctuations of light. The major sources of such noises are shot noise and optomechanical back action noise (BAN). The improvement of sensitivity can be achieved by back-action evading (BAE) measurements, which allows overcoming the standard quantum limit. By trading off between shot and BAN, recently a promising scheme has been proposed which involves another auxiliary system, consisting of an atomic spin ensemble with negative effective mass that can suppress both the noises. The measurement is performed by two entangled beams of light probing the GWD and the spin ensemble. However, the approach exhibits three major implementational issues to focus on, which I have discovered by recent calculations. Firstly, I study how the sensitivity of the GWD is dependent and what the constraints introduced by the entanglement measures between subsystems. Secondly, I come with a novel approach for the BAE by using a nuclear singlet state of carbon in diamond which works at very low NMR frequencies and bandwidth aiming to avoid the discrepancies of the match between the frequencies and linewidths of the spin and the mechanical oscillators. In this aspect, I propose using a novel type readout of electron spin of NV centers, used as a non-perturbing ancilla of the nuclear spin-singlet. Finally, based on the parameters obtained from ongoing E-Test project, where a low thermal noise mechanical oscillator is being built up, I will theoretically investigate if the nuclear singlet state can match the frequency and bandwidth of rational parameters of the oscillator and whether it can be implemented for the BAE measurement. I will study the role played by the input squeezing parameters, and how to engineer the frequency range of noise suppression of the output. The proposal entitles advanced hands-on training on experimental setups and profounding my background in GWD.

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.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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) HORIZON-MSCA-2021-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

INTERUNIVERSITAIR MICRO-ELECTRONICA CENTRUM
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.

€ 175 920,00
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.

Aucune donnée

Partenaires (1)

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