Skip to main content
Vai all'homepage della Commissione europea (si apre in una nuova finestra)
italiano it
CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
CORDIS

New experimental methods for trapping cold molecular hydrogen

Descrizione del progetto

Un approccio innovativo per superare gli ostacoli all’intrappolamento dell’idrogeno molecolare

L’idrogeno molecolare, che è costituito solamente da due protoni e da due elettroni, è la molecola più semplice presente in natura. Sebbene in virtù delle leggi della teoria quantistica sia possibile calcolare in modo molto preciso le sue proprietà, questa molecola è difficile da misurare a livello sperimentale a cause della debolezza delle sue interazioni con i campi elettromagnetici. Nel primo esperimento mai realizzato di questo genere, il progetto H2TRAP, finanziato dal CER, cercherà di intrappolare l’idrogeno molecolare avvalendosi di trappole magnetiche basate su superconduttori e trappole ottiche basate su dipoli a potenza ultraelevata. L’impiego di campioni di idrogeno freddo e intrappolato consentirà di misurare le proprietà di questo elemento con una precisione molto maggiore, almeno di due ordini di grandezza superiore rispetto a quanto possibile grazie agli sforzi di ricerca passati.

Obiettivo

Due to its simplicity, H2 constitutes a perfect tool for testing fundamental physics: testing quantum electrodynamics, determining fundamental constants, or searching for new physics beyond the Standard Model. H2 has a huge advantage over the other simple calculable systems (such as H, He, or HD+) of having a set of a few hundred ultralong living rovibrational states, which implies the ultimate limit for testing fundamental physics with H2 at a relative accuracy level of 10^-24. The present experiments are far from exploring this huge potential. The main reason for this is that H2 in its ground electronic state extremely weakly interacts with electric and magnetic fields; hence, H2 is not amenable to standard techniques of molecule slowing, cooling, and trapping. In this project, we propose a completely new approach for H2 spectroscopy. For the first time, we will trap a cold sample of H2. We will consider two approaches: superconducting magnetic trap and ultrahigh-power optical dipole trap (with trap depths of the order of 1 mK). T = 5 K will be achieved with a standard refrigeration technique, and the trap will be filled in situ with the 5 K thermal distribution of the H2 sample. Presently, there is no technology available to cool down the H2 gas sample from 5 K to 1 mK; hence, the only option is to directly capture the coldest fraction. The majority of the molecules that initially fill the trap zone will be lost. However, the high initial H2 density will allow us to trap up to 600 000 molecules. We will do infrared-ultraviolet double resonance H2 spectroscopy referenced to the optical frequency comb and primary frequency standard. The ability to do spectroscopy using a cold and trapped sample will eliminate the sources of uncertainty that have limited previous best approaches and will allow us to improve the accuracy by at least two orders of magnitude. The H2 traps will open up a new way for further long-term progress in the metrology of H2 rovibrational lines.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIWERSYTET MIKOLAJA KOPERNIKA
Contributo netto dell'UE
€ 1 923 238,75
Indirizzo
UL. JURIJA GAGARINA 11
87-100 TORUN
Polonia
Regione
Makroregion północny Kujawsko-pomorskie Bydgosko-toruński
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 923 239,00

Beneficiari (1)