Descrizione del progetto
Conseguire la degenerazione quantistica per la fisica avanzata mediante il raffreddamento laser
Il raffreddamento laser degli atomi ha trasformato la fisica: le molecole ultrafredde, infatti, offrono nuove possibilità. Ciononostante, conseguire la degenerazione quantistica attraverso queste molecole è difficile a causa delle elevate densità richieste e del verificarsi di numerose collisioni elastiche. Sebbene il laser abbia permesso di raffreddare con successo quattro tipi di molecole, le perdite per collisione dovute a formazioni complesse ostacolano ulteriori sforzi di raffreddamento. Il progetto HeliUM, finanziato dal CER, si propone di impiegare il laser per raffreddare la molecola omonucleare più leggera, l’He2, al fine di ottenere la degenerazione quantistica. Avvalendosi di un fascio molecolare continuo e di tecniche di rallentamento innovative, il progetto raggiungerà densità molto più elevate rispetto agli esperimenti attuali, creando un sistema controllabile a quattro elettroni a temperature record per un rilevamento quantistico accurato e misurazioni precise e consentendo inoltre di far progredire la comprensione in merito alle reazioni e alle gocce di elio.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
1081 HV Amsterdam
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.