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Theory and applications of Floquet light-matter crystals

Descripción del proyecto

Investigación teórica y experimental de los cristales de luz y materia de Floquet

Los cristales de luz y materia de Floquet son sistemas fuera del equilibrio cuya estructura electrónica o fotónica puede modificarse dinámicamente mediante pulsos periódicos de luz de alta intensidad. Este proceso permite inducir nuevas propiedades, como las fases topológicas. Las redes de cristales fotónicos y los conjuntos de átomos proporcionan una plataforma para controlar la evolución temporal de los modos fotónicos y de sus acoplamientos. Así se obtienen interacciones intensas y ajustables entre fotones y emisores. En el proyecto FLIMAC, que cuenta con el respaldo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se desarrollarán y aplicarán herramientas teóricas para describir la dinámica de los cristales de luz y materia de Floquet. Los objetivos principales de la investigación incluyen aumentar la intensidad y la flexibilidad de las interacciones mediadas por fotones y diseñar puertas cuánticas fotónicas determinísticas y multiplexadas en frecuencia. Los resultados podrían sentar las bases para nuevas interfaces cuánticas que aprovechen las interacciones de muchos cuerpos y favorecer el desarrollo de tecnologías cuánticas escalables.

Objetivo

This project will explore Floquet light-matter crystals (FLIMAC), a new paradigm where atomic arrays and photonic crystal lattices are dynamically modulated in time. Unlike static systems, these platforms enable strong and tunable photon–emitter interactions through temporal control of photonic modes and couplings. To explore their potential, the project will develop theoretical tools to describe such intrinsically non-Markovian dynamics and apply them to two key objectives: (i) exploiting time-modulated photonic reservoirs to enhance the strength and flexibility of photon-mediated interactions, and (ii) engineering multi-photon scattering from modulated emitters to design deterministic, frequency-multiplexed photonic quantum gates. By bridging advanced theory with experimentally relevant architectures, FLIMAC will establish a foundation for quantum interfaces that harness dynamical control to realize many-body interactions and enable scalable quantum technologies.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinador

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
Aportación neta de la UEn
€ 194 074,56
Coste total
Sin datos