Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
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Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
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(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-ADG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
1040 Wien
Austria
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.