Description du projet
Relier les atomes et les nanoparticules
Dans le domaine de la mécanique quantique, la taille constitue un obstacle. Bien qu’il soit relativement simple de placer un atome unique dans un état de superposition (existant à deux endroits à la fois), il reste difficile de réaliser la même chose pour des objets plus grands, tels que les nanoparticules de silice. Ces particules sont trop lourdes pour que les outils optiques actuels puissent manipuler directement leur mouvement quantique. Dans cette optique, le projet HYQAP, financé par le CER, vise à trouver une solution. Plus précisément, il s’agira de concevoir une sorte de poignée de main hybride. En piégeant un atome de césium neutre à côté d’une nanoparticule dans une cavité optique de haute finesse, les chercheurs visent à utiliser les interactions induites par la lumière pour les relier. En entremêlant les deux, il est possible de transférer les propriétés quantiques agiles de l’atome à la particule plus grande, ce qui permet de créer des capteurs ultra-précis capables de mesurer la faible traction des forces de Casimir.
Objectif
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.
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.
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- sciences naturelles sciences physiques optique optomécanique en cavité
- ingénierie et technologie nanotechnologie nanomatériaux
- sciences naturelles sciences physiques optique physique des lasers
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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.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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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-2025-STG
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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.
1040 Wien
Autriche
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.