Projektbeschreibung
Laserkühlung zur Erreichung der Quantenentartung für die fortgeschrittene Physik
Die Laserkühlung von Atomen hat die Physik verändert. Ultrakalte Moleküle bieten neue Möglichkeiten. Die Erreichung der Quantenentartung mit diesen Molekülen ist jedoch aufgrund der erforderlichen hohen Dichten und der häufigen elastischen Kollisionen schwierig. Vier Arten von Molekülen wurden bereits erfolgreich mit dem Laser gekühlt, doch Kollisionsverluste durch komplexe Formationen behindern weiteren Kühlaufwand. Ziel des ERC-finanzierten Projekts HeliUM ist die Laserkühlung des leichtesten homonuklearen Moleküls, He2, um Quantenentartung zu erreichen. Durch den Einsatz eines kontinuierlichen Molekularstrahls und innovativer Verlangsamungsmethoden werden wesentlich höhere Dichten als bei derzeitigen Experimenten erreicht, wodurch ein kontrollierbares Vier-Elektronen-System bei rekordverdächtig niedrigen Temperaturen für genaue Quantensensoren und Präzisionsmessungen geschaffen wird. Das Projektteam wird auch das Verständnis von Heliumreaktionen und -tröpfchen verbessern.
Ziel
Laser cooling of atoms has revolutionized physics and allowed studying nature with unprecedented sensitivity, precision and accuracy. With their additional degrees of freedom, ultracold molecules offer even more.
However, reaching high densities and a high number of elastic collisions are the two major challenges remaining to achieve quantum degeneracy with molecules. 4 molecules were laser cooled and trapped in the last decade, but recent experiments have shown universal loss upon collisions caused by the formation of complexes and therefore preventing further cooling. Although not yet fully understood, the loss is favored by the large state densities of the heavy diatomic molecules used so far.
I propose a novel strategy: HeliUM aims to overcome both obstacles by achieving direct laser cooling of the lightest and first homonuclear molecule He2 and establishing a path towards quantum degeneracy. The light mass of the molecule, absence of hyperfine structure and a restricted set of rotational states due to the Pauli principle, drastically reduce the level density and facilitate evaporative cooling. Additionally, relying on a continuous molecular beam and implementing an innovative slowing technique will lead to densities several orders of magnitude larger than in existing experiments.
With HeliUM, I will provide a controllable, simple 4-electron system at record low temperature, allowing quantum sensing and precision measurements to test quantum physics and the quantum nature of collisions with unprecedented accuracy - while being accessible to highly accurate ab initio computational methods.
By using Rydberg states and photodissociation, HeliUM will put me at the forefront of measuring cross sections for a plethora of reactions involving charged and neutral, atomic and molecular helium species, relevant for understanding He droplets, astro- and plasma physics. This will complement my strong track record in precision measurements of molecular hydrogen and its ion.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Wir bitten um Entschuldigung ... während der Ausführung ist ein unerwarteter Fehler aufgetreten.
Sie müssen sich authentifizieren. Ihre Sitzung ist möglicherweise abgelaufen.
Vielen Dank für Ihr Feedback. Sie erhalten in Kürze eine E-Mail zur Übermittlungsbestätigung. Wenn Sie sich für eine Benachrichtigung über den Berichtsstatus entschieden haben, werden Sie auch im Falle einer Änderung des Berichtsstatus benachrichtigt.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-ERC -Gastgebende Einrichtung
1081 HV Amsterdam
Niederlande