Objetivo
A variety of classical optical systems exhibiting rich and complex matter-like behavior have been explored in recent years. Unfortunately in the optical regime, photons – the fundamental constituents of light – do not interact strongly with one another, and therefore cannot be used for studying many-body effects. It is only in the extreme regime of quantum nonlinear optics where effective interactions between photons are made strong. In an atomic gas, strong long-range interactions can be achieved by coupling photons to interacting atoms. First experiments have indicated the formation of a two-photon bound state via this mechanism. The main goal of the proposed research is to develop an optical system based on atomic interactions that realizes quantum many-body physics with optical photons subject to a rich variety of model problems.
The proposed method relies on reconfigurable, optically-induced, three-dimensional, structures, which are fully compatible with the underlying atomic process. These structures enable the spatial compression of photons for enhancing the interactions, wave guiding for one-dimensional confinement in long media, and a rich variety of two-dimensional potentials with tunable interactions, from nearly-free photons to various tight-binding models with a controllable level of disorder. Optically-induced structures also offer advantages to optical quantum information, enabling better gate fidelities due to stronger nonlinearities and multimode coupling for processes such as photon routing.
Our method has the potential to realize quantum gases and fluids of interacting photons. We can manipulate the effective mass and the band structure, control the potential landscape, and tune the scattering length in the system from attractive to repulsive. In particular, we intend to study few-photon bound states, quantum solitons, Luttinger liquids of photons, and Wigner crystallization in one and two dimensions.
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: El vocabulario científico europeo..
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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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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
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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.
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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.
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ERC-STG - Starting Grant
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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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(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2015-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
7610001 Rehovot
Israel
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.