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Contenuto archiviato il 2024-06-18

Quantum Logic Enabled test of Discrete Symmetries

Obiettivo

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.

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.: https://op.europa.eu/it/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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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.

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

ERC-2013-StG
Vedi altri progetti per questo bando

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.

ERC-SG - ERC Starting Grant

Istituzione ospitante

GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZ UNIVERSITAET HANNOVER
Contributo UE
€ 1 619 640,00
Indirizzo
WELFENGARTEN 1
30167 Hannover
Germania

Mostra sulla mappa

Regione
Niedersachsen Hannover Region Hannover
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

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.

Nessun dato

Beneficiari (1)

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