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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Inhalt archiviert am 2024-06-18

Exploring hybrid quantum systems of ultracold atoms and ions

Ziel

We propose to investigate hybrid quantum systems composed of ultracold atoms and ions. The mutual interaction of the cold neutral atoms and the trapped ion offers a wealth of interesting new physical problems. They span from ultracold quantum chemistry over new concepts for quantum information processing to genuine quantum many-body physics. We plan to explore aspects of quantum chemistry with ultracold atoms and ions to obtain a full understanding of the interactions in this hybrid system. We will investigate the regime of low energy collisions and search for Feshbach resonances to tune the interaction strength between atoms and ions. Moreover, we will study collective effects in chemical reactions between a Bose-Einstein condensate and a single ion. Taking advantage of the extraordinary properties of the atom-ion mixture quantum information processing with hybrid systems will be performed. In particular, we plan to realize sympathetic ground state cooling of the ion with a Bose-Einstein condensate. When the ion is immersed into the ultracold neutral atom environment the nature of the decoherence will be tailored by tuning properties of the environment: A dissipative quantum phase transition is predicted when the ion is coupled to a one-dimensional Bose gas. Moreover, we plan to realize a scalable hybrid quantum processor composed of a single ion and an array of neutral atoms in an optical lattice. The third direction we will pursue is related to impurity effects in quantum many-body physics. We plan to study transport through a single impurity or atomic quantum dot with the goal of realizing a single atom transistor. A single atom transistor transfers the quantum state of the impurity coherently to a macroscopic neutral atom current. Finally, we plan to observe Anderson s orthogonality catastrophe in which the presence of a single impurity in a quantum gas orthogonalizes the quantum many-body function of a quantum state with respect to the unperturbed one.

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).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

ERC-2009-StG
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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.

ERC-SG - ERC Starting Grant

Gastgebende Einrichtung

RHEINISCHE FRIEDRICH-WILHELMS-UNIVERSITAT BONN
EU-Beitrag
€ 382 730,79
Adresse
REGINA PACIS WEG 3
53113 BONN
Deutschland

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Region
Nordrhein-Westfalen Köln Bonn, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

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