Projektbeschreibung
Bahnbrechende Faser-Fabry-Pérot-Mikrokavitäten eröffnen neue quantentechnische Horizonte
Die Erforschung, Verbesserung und Nutzung der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie steht in vielen Bereichen der Physik und Technik im Mittelpunkt von Forschung und Entwicklung. Faser-Fabry-Pérot-Kavitäten, ein Typ optischer Mikrokavitäten, sind zu einem wertvollen Werkzeug für diese Untersuchungen geworden. Faser-Fabry-Pérot-Kavitäten werden durch das Anbringen von mikrobearbeiteten Spiegeln an den Enden gegenüberliegender Glasfasern gebildet. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts EQUEMI werden die bahnbrechenden Faser-Fabry-Pérot-Mikrokavitäten genutzt, um quantengestützte Messungen von ihrem derzeitigen Status der Machbarkeit zur Anwendbarkeit in der Quantentechnik zu führen. Es soll nicht nur wissenschaftlicher Fortschritt erzielt, sondern auch ein Miniatur-Quantengasmikroskop in das Experiment einbaut werden, um das Projekt und die zukünftige Quantengasforschung zu unterstützen.
Ziel
I propose to leverage the unique properties of optical fiber Fabry-Perot (FFP) microcavities pioneered by my group to advance the field of quantum engineering. We will take quantum-enhanced measurement from its current proof-of-principle state to a true metrological level by applying cavity-based spin squeezing to a compact atomic clock, aiming to improve the clock stability beyond one part in 10^-13 in one second. In a new experiment, we will generate multiparticle entangled states with high metrological gain by applying cavity-based entanglement schemes to alkaline earth-like atoms, the atomic species used in today’s most precise atomic clocks. In a second phase, a miniature quantum gas microscope will be added to this experiment, creating a rich new situation at the interface of quantum information, metrology, and cutting-edge quantum gas research. Finally, we will further improve the FFP microcavity technology itself to enable novel atom-light interfaces with a currently unavailable combination of strong coupling, efficient fiber coupling, and open access. This will open new horizons for light-matter interfaces not only in our experiments, but also in our partner groups working with trapped ions, diamond color centers, semiconductor quantum dots, carbon nanotubes and in quantum optomechanics.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-ADG - Advanced GrantGastgebende Einrichtung
75006 Paris
Frankreich