Projektbeschreibung
Den Zustand des Vakuums im leeren Raum unter extremen Bedingungen auf die Probe stellen
Maxwells klassische Gleichungen versagen, wenn Licht-Materie-Wechselwirkungen die Schwinger-Grenze erreichen – einen Schwellenwert, bei dem Lichtstrahlen einander ablenken und direkt aus dem Vakuum Materie (Elektron-Positron-Paare) erzeugen können. Um dieses Phänomen in einem vollständig nichtperturbativen Regime zu beobachten, plant das vom Europäischen Forschungsrat geförderte NP-QED-Projekt Laborexperimente an europäischen Multi-Petawatt-Anlagen, die Feldstärken bis zum 1.000-Fachen dieses Grenzwerts erreichen. Die Forschenden werden diese extremen Bedingungen simulieren, indem sie ultrakurze und relativistische Elektronenstrahlen aus Laser-Plasma-Beschleunigern mit Hochleistungs-Femtosekundenlasern zur Kollision bringen. NP-QED wird langjährige Vorhersagen der Quantenelektrodynamik überprüfen und völlig neue theoretische Rahmenbedingungen entwickeln, wo aktuelle physikalische Modelle versagen.
Ziel
The NP-QED project aims at testing the predictions of Quantum Electrodynamics (QED) – the theory of light matter interactions – in yet unexplored, extreme regimes. The first of these is the strong-field regime of QED, which begins when light amplitude hits the threshold of vacuum breakdown, occurring at the Schwinger field limit ~1018V/m. At this threshold, it is predicted that a light beam can deflect another light beam in a vacuum – violating Maxwell’s equations- and even generate electron positron pairs from the vacuum itself. Due to the huge field strengths required, SF-QED predictions have never been tested in a laboratory. Pushing three orders of magnitude beyond the Schwinger limit, the second regime explored by this project is the fully non-perturbative regime of QED. This is a completely uncharted area where current theoretical approaches are expected to fail, making it an active frontier of discovery for contemporary physics.
Leveraging breakthrough innovations from our teams in areas such as laser intensity boosting using plasma mirrors, compact laser-plasma electron accelerators, particle detection techniques, exascale modelling and SF-QED theory, we will synergistically design, implement, and analyze a whole new class of experiments dedicated to probe the strong field and fully non-perturbative regimes of QED in the laboratory. These experiments will collide an ultra-short and relativistic electron beam generated by a laser-plasma accelerator with a high-power femtosecond laser strongly amplified using a plasma mirror optical component. Conducted at upcoming flagship European multi-Petawatt laser and accelerator facilities, this setup should achieve field strengths up to 1,000 times the Schwinger limit in the electrons’ rest frame. These first-of-their-kind experiments shall both validate long-standing SF-QED predictions and drive the development of new theoretical frameworks as we approach the fully non-perturbative regime.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-SyG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
75015 Paris
Frankreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.