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Ultrafast topological spectroscopy using structured light assisted by artificial intelligence

Description du projet

Une spectroscopie topologique ultrarapide assistée par l’IA pour les matériaux quantiques

Les progrès des technologies et des matériaux quantiques ont déjà permis un contrôle et une précision inégalés dans l’adaptation des matériaux à des échelles de plus en plus petites et rapides. Ils facilitent également l’utilisation de matériaux quantiques atomiquement minces, qui présentent un immense potentiel pour la photonique et les semi-conducteurs. Le projet SMART-TOPOSPEC, financé par le CER, vise à développer une technique de métrologie entièrement optique pour résoudre spatialement les réponses électroniques dans les matériaux quantiques. Pour ce faire, il intégrera la spectroscopie harmonique topologique, des innovations en matière d’IA pour la science ultrarapide et de nouvelles techniques de caractérisation des impulsions. Enfin, la solution qui en résultera contribuera à améliorer le contrôle de la qualité et la détection des défauts tout en étant plus rapide, robuste et rentable.

Objectif

In the era of quantum materials, material properties can be precisely tailored at the smallest (nanometer) and fastest (femtosecond to attosecond) scales ever controlled by humankind. Among them, atomically thin quantum materials stand out due to their remarkable conductivity and optical transparency, making them highly attractive for semiconductor and photonic industries. SMART-TOPOSPEC, integrating a team between University of Salamanca, SME Sphere Ultrafast Photonics and Lund University, aims to develop a novel all-optical metrology technique to spatially-resolve the electronic response of quantum materials. This is achieved through topological harmonic spectroscopy, an innovative approach that exploits structured ultrafast light pulses to extract spatially-resolved information about laser-matter interactions. The use of ultrafast structured light, which requires advanced diagnosis tools and manipulation techniques, opens up new avenues for characterization and quality checking of quantum materials. By innovating the use of artificial intelligence (AI) in ultrafast science, our approach will solve the inverse problem to unequivocally identify quantum material properties that can not be resolved with standard techniques. Integrating AI into advanced pulse characterization techniques will facilitate the acceleration of retrieval algorithms, paving the way for real-time, high-precision diagnostics. The project will culminate in a prototype that integrates AI-assisted topological harmonic spectroscopy with advanced laser pulse diagnostics. This method will provide a rapid, robust, cost-effective, and tabletop solution for the semiconductor industry, enabling quality control and defect detection at nanometer scales. Building on previous patents and ERC research results, SMART-TOPOSPEC translates cutting-edge science into industrial applications to impact the laser technology and semiconductor markets.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-POC

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSIDAD DE SALAMANCA
Contribution nette de l'UE
€ 84 000,00
Adresse
CALLE PATIO DE ESCUELAS 1
37008 Salamanca
Espagne
Région
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Bénéficiaires (3)