Projektbeschreibung
Starke Licht-Materie-Kopplung in quantenbeschränkten elektronischen Systemen
Die unkonventionelle Nutzung des Regimes der starken Licht-Materie-Kopplung könnte die Tür zu neuartigen Quantenfunktionen und -geräten öffnen. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt SMART-QDEV zielt darauf ab, dies zum ersten Mal in quantenbeschränkten elektronischen Systemen mit den optischen und elektronischen Nichtlinearitäten von Halbleiter-Heterostrukturen zu nutzen. Zunächst sollen im Rahmen des Projekts optische Nichtlinearitäten im Regime der starken Licht-Materie-Kopplung durch die Untersuchung von Wenig-Photonen-Nichtlinearitäten untersucht werden. Dann wird es um die Absorptionssättigung und das Szenario mit vielen Photonen gehen, bei dem das Regime der starken Licht-Materie-Kopplung maßgeschneiderte Funktionen ermöglicht, die im herkömmlichen Regime der schwachen Kopplung nicht zugänglich sind. Die aus diesen Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse sollen dann zur Entwicklung von Halbleiter-Spiegeln mit sättigbaren Absorbern für den mittleren Infrarotbereich und von fortschrittlichen Lasern auf dieser Basis genutzt werden.
Ziel
This project will combine for the first time strong light-matter coupling in quantum-confined electronic systems with the optical and electronic non-linearities of semiconductor heterostructures: we will develop device concepts with unique ultra-fast, non-linear and quantum functionalities. The key ingredient is an unconventional use of the strong light-matter coupling regime (SCR), a fascinating concept that is recently transitioning from basic physics to quantum devices.
We will first address fundamental physics problems, then well turn to device applications. A key conceptual building block is that the nature of optical non-linearities is radically modified when operating in the SCR. This has profound consequences. We will study few-photon non-linearities, in particular the ultimate case of devices that can sense virtual photons. This will lead us to device concepts whose behavior is enabled by vacuum-field photons, bringing us radically beyond the state of art.
We will then move to the case of many photons. We will focus on absorption saturation, that explored only in the weak coupling regime, where it is difficult to engineer. We have discovered that in the SCR instead it becomes tailorable and previously unavailable functionalities can be envisioned. This has profound consequences: we will demonstrate semiconductor saturable absorber mirrors (SESAM) for the mid-IR spectral range, a technology that revolutionized ultra-fast lasers in the near-IR, but is missing at longer wavelengths. We will apply them to fiber and interband cascade lasers, radically advancing the potential of those sources.
These are ground-breaking demonstrations for mid-IR science and technology. SMART-QDEV is a project rooted in fundamental physics research, able to open up new horizons and research opportunities on longer-term and visionary topics. At the same time, SMART-QDEV has a clear vision for applications.
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.
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Fasern
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- 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.
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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.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-ADG
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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.
75794 PARIS
Frankreich
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.