Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

New experimental methods for trapping cold molecular hydrogen

Opis projektu

Innowacyjne podejście pokonuje bariery w wychwytywaniu wodoru molekularnego

Wodór cząsteczkowy, składający się z zaledwie dwóch protonów i dwóch elektronów, jest najprostszą cząsteczką występującą w przyrodzie. Jego właściwości można bardzo dokładnie obliczyć na podstawie praw teorii kwantowej, ale cząsteczka jest trudna do zmierzenia eksperymentalnie ze względu na bardzo słabe oddziaływanie z polami elektromagnetycznymi. Po raz pierwszy zespół finansowanego przez ERBN projektu H2TRAP będzie dążył do uwięzienia wodoru molekularnego za pomocą nadprzewodzących pułapek magnetycznych i ultrawysokiej mocy optycznych pułapek dipolowych. Wykorzystanie zimnych i uwięzionych próbek wodoru pozwoli na pomiar właściwości tego gazu z precyzją większą o co najmniej dwa rzędy wielkości niż w przypadku wcześniejszych badań.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

UNIWERSYTET MIKOLAJA KOPERNIKA
Wkład UE netto
€ 1 923 238,75
Adres
UL. JURIJA GAGARINA 11
87-100 TORUN
Polska
Region
Makroregion północny Kujawsko-pomorskie Bydgosko-toruński
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 923 239,00

Beneficjenci (1)