Projektbeschreibung
Quantenkontrolle mit dunkler optischer Levitation
Schwebende mesoskopische Objekte zu kontrollieren ist ein vielversprechender Forschungsbereich für Sensortechnologien und Quantenphysik. Ein großes Problem ist jedoch die interne Aufheizung durch die Absorption bei der optischen Levitation, die der Präzision auf Quantenebene im Weg steht. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Projekt FLIP eine neue Lösung vorgeschlagen. Das FLIP-Team kombiniert optische Dunkelfelddetektion mit aktiver Rückkopplungssteuerung, um Teilchen in quantennahen Zuständen ohne Absorption zu stabilisieren und abzukühlen. Mit diesem Ansatz ist eine beispiellose Quantenkontrolle von absorbierenden Objekten im Hochvakuum möglich. Außerdem werden neue Möglichkeiten für große Quantenüberlagerungen und fortschrittliche Sensorik eröffnet. In Zusammenarbeit mit führenden Forschenden wird das FLIP-Team diesen Forschungsbereich revolutionieren und den Weg für bahnbrechende Forschung zu Quantenthermodynamik und Informationsverarbeitung bereiten.
Ziel
The control of levitated mesoscopic objects has developed into a flourishing field promising significant advances in sensing technologies, stochastic and quantum thermodynamics as well as macroscopic quantum physics. While optical levitation has already reached operation in the quantum regime, internal heating by absorption is a major challenge.
With FLIP (Feedback Levitation on an Inverted Potential) we propose an original solution: dark field optical detection plus active feedback control provides position stabilization (without additional confining potential) and cooling to a close-to-pure quantum state without absorption.
FLIP goes beyond the state of the art in several ways. It provides access to quantum control of absorbing objects in high vacuum (e.g. spin mechanics with NV-centers). It opens the door to large quantum superpositions via free-fall experiments with internally cold particles. It enables sensing and information thermodynamics with unstable potentials in the quantum regime.
Following the recent demonstration of quantum limited position readout, real-time state reconstruction and feedback cooling to the ground state, it is the ideal time to develop levitation in the dark optical field.
A controllable inverted potential for levitated particles is available in the host group, such that the project can be implemented from day zero and expanded towards a 3D dark quantum trap. Close collaboration with the Aspelmeyer group (partner group) and Prof. Kugi (ACIN) who jointly achieved feedback based ground state cooling will facilitate the implementation of FLIP.
My expertise in FPGA-based optical feedback control puts me in a perfect position to implement FLIP. At the host group, I will expand my background in optomechanics, and quantum optics. Finally, continuing my research in information thermodynamics using FLIP, the proposed research will, if successful, sharpen my unique research profile and open fruitful research directions for my future career.
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 Optik Kavitäts-Optomechanik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Thermodynamik
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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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
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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.
1010 WIEN
Österreich
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.