Descripción del proyecto
Amplificadores superconductores para herramientas ultrasensible de investigación científica
Los amplificadores paramétricos superconductores son dispositivos punteros que mejoran la detección de señales muy débiles. "Estos dispositivos, compactos, energéticamente eficientes y con una disipación de calor mínima, ofrecen un rendimiento cuántico con un nivel de ruido ultrabajo, limitado únicamente por las leyes de la naturaleza, en una amplia gama de frecuencias. En el proyecto SPARTAN-FX, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se pretende mejorar y ampliar la funcionalidad de estos amplificadores para diferentes aplicaciones en astronomía y física como, por ejemplo, la búsqueda de materia oscura y la lectura de alta fidelidad de plataformas de cálculo cuántico. Los investigadores desarrollarán versiones mejoradas que sustituyan las tecnologías actuales empleadas en grandes telescopios y experimentos de ultraalta sensibilidad. Además, estudiarán nuevos materiales que faciliten su funcionamiento a temperaturas y frecuencias más elevadas. Estos avances también podrían beneficiar a otros ámbitos como la comunicación cuántica y la teledetección.
Objetivo
The emerging technology of superconducting parametric amplifiers (SPAs) can achieve quantum-limited sensitivity over a broad bandwidth by utilizing the wave-mixing mechanism in a nonlinear transmission medium. They are compact, easy to fabricate with planar circuit technology, have ultra-low heat dissipation, and can be integrated directly with other detector circuits. Their performance surpasses that of the state-of-the-art high electron mobility transistor (HEMT) amplifiers, and they can operate from radio to THz frequencies. Therefore, they have the potential to revolutionize almost every kind of microwave, millimetre (mm), and sub-mm instrumentation, from observational astronomy to fundamental physics experiments such as dark matter searches, quantum information platforms, and neutrino mass determination.
In this proposal, I will:
1. Develop practical ultra-broadband quantum amplifiers for deployment to mm/sub-mm/THz astronomical receivers and fundamental physics experiments.
2. Develop novel ultra-compact parametric frequency converters to replace traditional superconductor-insulator-superconductor (SIS) mixers and Schottky local oscillator (LO) technologies, enabling the construction of large pixel-count systems for mm-wave heterodyne receivers such as the Atacama Large Millimetre/sub-mm Array (ALMA) and Event Horizon Telescopes (EHT).
3. Explore high critical temperature superconductors to extend the operation of these parametric devices into higher bath temperatures and frequencies in the supra-THz regime, potentially replacing hot electron bolometer (HEB) mixers and quantum cascade lasers (QCLs).
The successful delivery of these outcomes marks a paradigm shift in mm/sub-mm/THz instrumentation, replacing all the core technologies used in this regime with a single integratable SPA technology. This will also have a significant impact on many other fields such as telecommunications, medical applications, and remote sensing, among others.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo.
La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo.
La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
- Parametric amplifiers
- travelling wave
- quantum electronics
- tunnel junctions
- kinetic inductance
- thin films
- high gap superconductor
- high critical temperature
- millimetre
- sub-millimetre
- terahertz
- dark matter
- neutrino mass
- quantum information
- astronomical detectors
- receiver
- telescope
- event horizon telescope
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-COG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
OX1 2JD Oxford
Reino Unido
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.