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CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
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Quantum fluids of photons in optically-induced structures

Obiettivo

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.

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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

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.

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-STG - Starting Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

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

(si apre in una nuova finestra) ERC-2015-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 500 000,00
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.

€ 1 500 000,00

Beneficiari (1)

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