Descripción del proyecto
Crear un puente entre átomos y nanopartículas
En el mundo de la mecánica cuántica, el tamaño es un obstáculo. Aunque es fácil poner un átomo en estado de superposición (es decir, en dos lugares a la vez), sigue siendo difícil hacer lo mismo con objetos más grandes, como las nanopartículas de sílice. Estas partículas son demasiado pesadas para que las herramientas ópticas actuales manipulen su movimiento cuántico de manera directa. Con esto en mente, el equipo del proyecto HYQAP, financiado por el CEI, busca encontrar respuestas. En concreto, diseñará una especie de apretón de manos híbrido. Atrapando un átomo neutro de cesio junto a una nanopartícula en una cavidad óptica de alta precisión, los investigadores pretenden utilizar las interacciones inducidas por la luz para unirlos. Al entrelazarlas, es posible transferir las ágiles propiedades cuánticas del átomo a la partícula mayor, lo que desbloqueará sensores ultraprecisos que pueden medir el débil tirón de las fuerzas de Casimir.
Objetivo
Generating non-Gaussian quantum states of motion of an optically trapped silica nanoparticle has been a long-standing goal in levitated optomechanics. The main challenge is that its oscillation amplitude in the quantum ground state is orders of magnitude smaller than any pertinent nonlinear optical potential. Conversely, the wave packet size of an optically trapped neutral atom in its ground state is comparable to the laser wavelength, making it straightforward to prepare macroscopic superposition states through state-dependent forces.
This project aims to generate collective quantum states of the motion of a single neutral Cesium atom and a silica nanoparticle. The intrinsic interface provided by the optically mediated interactions offers a feasible route for realizing genuine non-classical states in the nanoparticle’s center-of-mass degree of freedom. My research will focus on three objectives: (i) creating hybrid tweezer arrays of atoms and nanoparticles, (ii) interfacing them through light-induced dipole-dipole interaction, and (iii) leveraging this coupling to entangle the atom and particle motion. Altogether, this will enable the transfer of non-Gaussian states of motion from the atom to the particle, with potential applications for genuine quantum-enhanced sensing and the measurement of Casimir forces and blackbody radiation.
The Hybrid Quantum Atom-Particle (HYQAP) platform becomes possible through a unique synergy of novel methods from quantum optomechanics and atomic physics. Specifically, a high-finesse optical bowtie cavity that enables quantum coherent control will be integrated with tweezer arrays created by acousto-optical deflectors for arbitrary dynamic shaping of traps and interactions, while the single-site imaging will allow us to read out the collective states. These methods have been demonstrated independently for atoms and silica particles, rendering this the ideal moment to bring them together into a hybrid quantum system.
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..
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..
- ciencias naturales ciencias físicas óptica optomecánica en cavidades
- ingeniería y tecnología nanotecnología nanomateriales
- ciencias naturales ciencias físicas óptica física del láser
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Programa(s)
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.
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(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2025-STG
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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.
1040 Wien
Austria
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.