Description du projet
Des amplificateurs supraconducteurs pour l’instrumentation ultrasensible dans la recherche scientifique
Les amplificateurs paramétriques supraconducteurs sont des dispositifs de pointe qui stimulent la détection de signaux extrêmement faibles. Compacts, économes en énergie et à dissipation thermique négligeable, ils affichent des performances quantiques à très faible bruit, limitées uniquement par la nature, sur une large gamme de fréquences. Le projet SPARTAN-FX, financé par e CER, entend améliorer et étendre la fonctionnalité de ces amplificateurs en vue d’une utilisation en astronomie et en physique, notamment pour la recherche de la matière noire et la lecture haute-fidélité des plateformes de calcul quantique. Les chercheurs développeront des versions améliorées pour remplacer les technologies actuelles dans les grands télescopes et des expériences ultrasensibles, tout en explorant de nouveaux matériaux permettant de fonctionner à des températures et des fréquences plus élevées. Ces avancées pourraient également profiter à des domaines tels que la communication quantique et la télédétection.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
La classification de ce projet a été validée par l'équipe qui en a la charge.
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La classification de ce projet a été validée par l'équipe qui en a la charge.
Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
- 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
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-COG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
OX1 2JD Oxford
Royaume-Uni
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.