Opis projektu
Silne sprzężenie światło-materia w ograniczonych kwantowo układach elektronicznych
Niekonwencjonalne wykorzystanie reżimu silnego sprzężenia światła z materią może utorować drogę do opracowania nowych rozwiązań i urządzeń kwantowych. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu SMART-QDEV ma na celu wykorzystanie tego zjawiska w kwantowych systemach elektronicznych charakteryzujących się występowaniem optycznych i elektronicznych nieliniowości heterostruktur półprzewodnikowych. Początkowo zespół zajmie się badaniem nieliniowości optycznych w przypadku sprzężeń poprzez analizy nieliniowości kilku fotonów. Następnie badacze przejdą do nasycenia absorpcji i scenariuszy obejmujących wiele fotonów, w przypadku których sprzężenie umożliwi uzyskanie funkcjonalności niedostępnych w konwencjonalnym reżimie słabego sprzężenia. Nowa wiedza zdobyta dzięki tym badaniom zostanie następnie wykorzystana do opracowania półprzewodnikowych zwierciadeł absorpcyjnych działających w zakresie średniej podczerwieni i opartych na nich zaawansowanych laserów.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiainżynieria materiałowawłókna
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikaurządzenie półprzewodnikowe
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykafizyka laserów
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychfotony
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja