Ziel
Breakthroughs in electron microscopy over the past 15 years have introduced femtosecond laser-driven electron microscopes that probe matter and even hybrid light-matter polaritons with ultrafast time resolution. However, such systems still mostly extract classical properties of light and matter. This project will pursue the next frontier – extract quantum properties of light and matter, such as correlations and entanglement. We will develop a new concept of laser-driven electron interferometry for the goal of creating and measuring quantum correlations in the ultrafast regime.
Over the past 4 years, my group has shown how free electrons can interact coherently with light in photonic cavities and even get imprinted by the quantum photon statistics of light. Leveraging such interactions enabled us and other groups to develop theories and experiments for controlling the wave nature of individual electrons, creating coherently modulated electron wavepackets.
Here we will harness such coherent electron modulation to develop new microscopy modalities that can reveal important quantum properties of light, matter, and their interactions: We are going to make the first observation of quantum nonlinear optical dynamics of polaritons in 2D materials, to measure the quantum state dynamics in superradiant quantum dot ensembles, and to capture the spatiotemporal dynamics of correlated matter, such as the creation and annihilation of vortices in superconductors.
Toward this goal, we will develop a unique ultrafast free-electron interferometer operating at cryogenic temperatures. Exploiting the quantum electron-photon interaction in this system can create unprecedented many-electron entangled states that break classical limits in electron microscopy. Specially designed photonic cavities will amplify the entanglement and promote electron microscopy as a novel platform for fundamental studies of quantum information science.
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.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
- 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).
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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.
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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.
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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-2023-COG
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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.
32000 Haifa
Israel
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.