Descrizione del progetto
Nuovi orizzonti nell’ingegneria quantistica grazie alle pionieristiche microcavità a fibra di Fabry-Perot
L’esplorazione, il miglioramento e lo sfruttamento delle interazioni tra luce e materia sono al centro della ricerca e dello sviluppo in molti campi della fisica e dell’ingegneria. Le cavità a fibra di Fabry-Perot (FFP, fibre Fabry-Perot), una tipologia di microcavità ottica, sono diventate un prezioso strumento a supporto di queste indagini. Le FFP si formano posizionando specchi microlavorati alle estremità di fibre ottiche di vetro opposte. Il progetto EQUEMI, finanziato dal CER, sfrutterà le sue pionieristiche microcavità FFP per catapultare la misurazione potenziata quantisticamente dall’attuale stato di prova di principio all’applicabilità nell’ingegneria quantistica. Il progetto non perseguirà solamente progressi scientifici, ma aggiungerà all’esperimento un microscopio a gas quantistico in miniatura, sostenendo il progetto e la futura ricerca sui gas quantici.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-ADG - Advanced GrantIstituzione ospitante
75006 Paris
Francia