Opis projektu
Zegar jądrowy wykorzystujący tor-229 może zrewolucjonizować metrologię
Tor-229 wyróżnia się na tle ponad 3 000 znanych nuklidów ze względu na jego wyjątkowo niską energię wzbudzenia, co czyni go idealnym kandydatem do zastosowania w dziedzinie pomiarów częstotliwości. Jego wydajność przewyższa zdolności dzisiejszych zegarów atomowych. W tym kontekście zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu HITHOR zaproponował innowacyjne podejście do opracowania zegara jądrowego opartego na torze-229. Metodologia ta polega na stworzeniu zegara opartego na gołym jądrze bez elektronów, z uwięzionym w pełni zjonizowanym 229Th90+, eliminując zewnętrzne perturbacje, których źródłem są elektrony. Poprzez dodanie pojedynczego elektronu do jądra naukowcy w swoich badaniach wykorzystają mieszanie nadsubtelne, tym samym znacznie przyspieszając rozpad jąder i wzmacniając wzbudzenie laserowe. Doświadczenia przeprowadzone w ramach projektu utorują drogę do wysoce precyzyjnej próżniowej spektroskopii laserowej w zakresie ultrafioletu i opracowania zegara jądrowego opartego na ultrazimnych, izolowanych, wysoce naładowanych jonach toru-229.
Cel
"Among the more than 3000 nuclides that are naturally occurring or that have been artificially synthesized, thorium-229 is truly exceptional. Its remarkably low excitation energy makes it the ideal candidate for nuclear frequency metrology, surpassing current atomic clocks. Such a ""nuclear clock"" opens doors to fundamental physics, testing time-variations of constants and exploring the enigma of dark matter.
Within HITHOR a conceptually novel methodology towards such a clock is proposed, eventually leading to a no-electron “bare-nucleus” clock with trapped fully ionized 229Th90+ where all external perturbations from surrounding electrons are absent. Highly-ionized 229Th will be established as a distinctive laboratory for scientific explorations at the interface of atomic electrons and the nucleus.
By adding a single electron to the nucleus, the unique effect of nuclear hyperfine mixing (NHM) is unlocked. Induced by the strong magnetic field of this one electron, a vast acceleration of the nuclear decay by up to a millionfold is triggered. Hence, for one-electron 229Th89+ laser excitation of the nucleus as well as the reemission of photons are each enhanced by up to this factor of a million. To date, laser excitation of the nucleus hasn’t been accomplished. NHM will help to overcome this obstacle and exploited as a booster towards 229Th laser excitation and a corresponding nuclear clock.
HITHOR will be realized at the ion storage and trapping facilities at GSI in Darmstadt, the only laboratory worldwide where highly ionized 229Th can be synthesized in flight, decelerated, and finally trapped at rest. At GSI and its Helmholtz Institute Jena, I will bring together the extraordinary expertise of in-house scientists from the various disciplines required to tackle the challenges. Initial experiments will pave the path towards high-precision VUV laser spectroscopy of few- or no-electron 229Th, and ultimately towards a single-ion quantum logic nuclear clock."
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. Więcej informacji: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/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. Więcej informacji: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykafizyka laserów
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychfotony
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykaspektroskopia
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Przepraszamy… podczas wykonywania operacji wystąpił nieoczekiwany błąd.
Wymagane uwierzytelnienie. Powodem może być wygaśnięcie sesji.
Dziękujemy za przesłanie opinii. Wkrótce otrzymasz wiadomość e-mail z potwierdzeniem zgłoszenia. W przypadku wybrania opcji otrzymywania powiadomień o statusie zgłoszenia, skontaktujemy się również gdy status ulegnie zmianie.
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2023-ADG
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-ERC -Instytucja przyjmująca
64291 Darmstadt
Niemcy