Objetivo
This proposal aims to apply ion-trap quantum logic techniques to precision measurements on individual (anti-)protons for fundamental physics tests. In particular, we aim to measure g-factors of single (anti-)protons as a precise test of CPT symmetry. This requires a method to detect single (anti-)proton spin flips. Current efforts based on classical “magnetic bottle” techniques are hurt by the extreme difficulty and slowness of the spin state detection. Discrete and direct state measurement is a prerequisite for inaccuracies below 10-6 and has not been achieved yet.
Towards this end, we will employ a radically different approach and use quantum logic techniques developed by the PI in the NIST ion storage group of D. J. Wineland [Nature 476, 181(2011); Nature 471, 196(2011)]. This will allow us to transfer the (anti-)proton’s spin state to a nearby trapped atomic “logic” ion and subsequently read it out using standard quantum logic detection techniques along the lines of Heinzen and Wineland [PRA 42, 2977; J. Res. NIST 103, 259 (1998)]. The same ideas are also at the root of NIST’s world-record single-ion Al+ frequency standard.
Ultimately, this quantum logic technique will lead to a precise test of CPT symmetry, a fundamental symmetry within the standard model of particle physics, by comparing the proton’s and the antiproton’s g-factor with fast detection and single spin-flip resolution. It thus has the potential to reach inaccuracies below 10-9, exceeding the state-of-the-art for the antiproton g-factor by six orders of magnitude. Such a measurement is urgently needed to complement ongoing tests with electrons and positrons. It is closely intertwined with our desire to understand the observed matter-antimatter imbalance in the universe and to obtain a unified description of matter and interactions. Further, the project will considerably broaden the arsenal of quantum state manipulation techniques in Penning traps and possibly impact high precision mass measurement.
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: https://op.europa.eu/es/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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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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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.
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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ERC-2013-StG
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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.
Institución de acogida
30167 Hannover
Alemania
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.