Opis projektu
Nowatorskie podejście do manipulacji interakcjami światła
Zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu SEAQUEL opracowuje nową platformę umożliwiającą realizację działań w zakresie kwantowej inżynierii światła, dzięki której możliwe stanie się uzyskanie precyzyjnych, deterministycznych oddziaływań foton-foton. Innowacyjne podejście zastosowane przez badaczy projektu SEAQUEL łączy fizykę atomową i nanofotonikę – schłodzony gaz złożony oddziałujących atomów działa jak lustro Bragga nasycone pojedynczym fotonem. To elastyczne i wydajne rozwiązanie, które daje badaczom możliwość dynamicznej kontroli procesu, zostanie wykorzystane do badania ograniczeń logiki kwantowej, pomiaru wielkości fizycznych niedostępnych dla standardowych czujników oraz inżynierii splątanych wiązek światła. Realizowane przez zespół badania mogą pozwolić nam na uzyskanie wyjątkowego wglądu w proces tworzenia silnie skorelowanego płynu kwantowego we wnęce zawierającej fotony, co umożliwi symulacje w czasie rzeczywistym złożonych efektów topologicznych pojawiających się w układach skondensowanej materii.
Cel
This project aims at building a new versatile platform for quantum engineering of light, with the unique ability to create deterministic coherent photon-photon interactions tunable in range, strength and dimensionality. It will explore a new avenue towards this goal, combining cutting-edge advances of atomic physics with ideas inspired by nanophotonics: a cold micro-structured gas of interacting atoms will act as a Bragg mirror saturable by a single photon, strongly coupling a controlled number of spatial modes in an optical resonator. This flexible, efficient, dynamically-controlled system will be used to test the limits of fundamental no-go theorems in quantum logic, measure physical quantities inaccessible to standard detectors, and deterministically engineer massively entangled light beams for Heisenberg-limited sensing. Ultimately, it will give access to a yet unexplored regime where intracavity photons form a strongly correlated quantum fluid, with spatial and temporal dynamics ideally suited to perform real-time, single-particle-resolved simulations of non-trivial topological effects appearing in condensed-matter systems.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja