Objetivo
Thorium-229 provides the lowest-energy excited nuclear state of all isotopes, only 8.356 eV above the ground state. This isomeric state is accessible to laser manipulation, opening up the perspective of implementing quantum optics with atomic nuclei. Exciting applications are proposed for this unique system, ranging from nuclear clocks, gamma lasers, to searches for physics beyond the standard model.
The first laser excitation of the Th-229 nucleus has been realized and the general feasibility of a nuclear clock has been demonstrated by the applicant’s team in 2024; the field has seen dramatic progress since then.
All experiments to date are performed in the weak saturation regime, where the nuclear excitation rate is much smaller than the isomer decay rate and all relevant decoherence rates. Hence only a miniscule fraction of nuclei is actually excited and coherent manipulation is prohibited - a major roadblock for all prospects outline above.
The aim of COCONUT is to establish Th-229 nuclear excitation in the strong saturation and Rabi regime, achieving quantum control over atomic nuclei. We will use narrow-band CW lasers to efficiently drive the nuclear transition in resonant 1- and 2-photon processes. The interrogated systems will be Th4+ ions embedded into VUV transparent crystals and Th3+ ions in an ion trap. VUV lasers at 148.4 nm will be developed using frequency doubling in SrB4O7 and BaMgF4. A Fabry-Pérot cavity and a whispering gallery mode resonator will be used to leverage the low 2-photon excitation rate at 296.7 nm and enable nucleus-cavity-coupling.
COCONUT will realize population inversion in a solid-state nuclear ensemble coupled to a resonator to initiate collective emission and gamma lasing. Exploiting strong light-nucleus interactions we will build one solid-state and one trapped-ion thorium nuclear clock reaching performances competitive with atomic clocks; comparing to an existing Yb+ ion clock allows to probe fundamental interactions.
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..
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
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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-ADG
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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.