Projektbeschreibung
Kontrolle über Quantenzustände einzelner Moleküle als neues Quantentechnologiewerkzeug
Moleküle haben im Bereich der Quantentechnologie ein einzigartiges Potenzial zu bieten. Sie sind von Natur aus identisch, können im festen Zustand stabil bleiben und sind komplexere Systeme als Atome. Im Gegensatz zu einfacheren Systemen können sie aufgrund ihrer reichhaltigen Energiestrukturen Photonen, Spins und Phononen über verschiedene Größenordnungen hinweg miteinander verbinden. Das Team des ERC-finanzierten Projekts QUINTESSEnCE wird diese Komplexität ausnutzen, um Moleküle in nanostrukturierte Bauelemente zu integrieren und auf diese Weise eine noch nie dagewesene Kontrolle über deren Quanteneigenschaften zu erreichen. Der vorgeschlagene Ansatz ermöglicht die Erzeugung komplexer Lichtzustände, eine starke Einzelphotonenkopplung in der Optomechanik sowie die präzise Kontrolle molekularer Spins. Zu erwarten ist, dass die Projektergebnisse neue Möglichkeiten in der Quantenforschung eröffnen und Werkzeuge bereitstellen, die gegenwärtig nicht verfügbar sind, was sich auf Gebiete wie die Quantenoptik, Optomechanik und molekulare Quantentechnologien auswirken wird.
Ziel
Isolating and addressing individual quantum systems has allowed for breakthrough results in quantum mechanics. Today, increasing the complexity of the system while maintaining control at the single-quantum level is vital for the next generation of quantum devices and research. QUINTESSEnCE will take up this challenge by developing interfaces between single photons, spins and phonons, all within one simple physical system, i.e. a single molecule.
Fundamental systems like molecules have the inherent advantage, in comparison to artificial structures, of being nominally identical. A molecule can have the coherence properties of an atom even when embedded in a solid, without losing the access and customization opportunities typical instead of the solid state. Molecules differ from atoms in being more complex systems, with rich energy diagrams structured over multiple scales. We propose to leverage this complexity to coherently connect optical frequency photons with microwave spin excitations and gigahertz phonons. Unprecedented control over the molecules’ degrees of freedom will be achieved by integrating them in nanostructured devices. We will develop a ground-breaking lab-in-a-molecule platform, benefiting from the tunability and scalability of molecules, so as to aim at the following main objectives:
• Complex states of light: integrating multiple molecular sources of indistinguishable photons on chip
• Single-molecule cavity optomechanics: accessing the regime of single-photon strong coupling in an unconventional cavity optomechanical system
• Optical addressing of single molecular spins: providing a crucial knob to read out and control the spin state of a single molecule
QUINTESSEnCE will therefore allow us to entering unexplored quantum territories and to develop quantum-technology tools unavailable today. Notably, the outcome of this project will impact a broad scientific community, touching quantum optics, optomechanics and molecular quantum technologies.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Physik der kondensierten Materie Quasipartikel
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Kavitäts-Optomechanik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Atomphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
00185 Roma
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.