Opis projektu
Wzmacniacze nadprzewodnikowe do ultraczułych przyrządów badawczych
Nadprzewodnikowe wzmacniacze parametryczne to wysoko zaawansowane urządzenia, które zwiększają wykrywalność skrajnie słabych sygnałów. Są one kompaktowe, energooszczędne i cechują się pomijalnym poziomem rozpraszania ciepła, w związku z czym oferują ultraniski wskaźnik szumów kwantowych, ograniczony jedynie przez naturę, w szerokim zakresie częstotliwości. Celem finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu SPARTAN-FX jest ulepszenie i rozszerzenie funkcjonalności tych wzmacniaczy, tak by można je było wykorzystać w astronomii i fizyce, między innymi na potrzeby poszukiwania ciemnej materii i wysoce wiernych odczytów kwantowych platform obliczeniowych. Naukowcy zamierzają opracować ulepszone wersje, które zastąpią obecne technologie w dużych teleskopach i ultraczułych eksperymentach, jednocześnie prowadząc badania nad nowymi materiałami umożliwiającymi pracę w wyższych temperaturach i częstotliwościach. Postępy te mogą również przynieść korzyści w takich dziedzinach jak komunikacja kwantowa i teledetekcja.
Cel
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.
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: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
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: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Słowa kluczowe
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
- 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
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
GŁÓWNY PROGRAM
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-COG
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaInstytucja przyjmująca
Kwota netto dofinansowania ze środków Unii Europejskiej. Suma środków otrzymanych przez uczestnika, pomniejszona o kwotę unijnego dofinansowania przekazanego powiązanym podmiotom zewnętrznym. Uwzględnia podział unijnego dofinansowania pomiędzy bezpośrednich beneficjentów projektu i pozostałych uczestników, w tym podmioty zewnętrzne.
OX1 2JD Oxford
Zjednoczone Królestwo
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.