Projektbeschreibung
Schwebende Nanoobjekte in elektronische Schaltungen integrieren
Das Gebiet der mikro- und nanoelektromechanischen Systeme (MEMS/NEMS) entwickelt sich rasch weiter. Der Übergang von MEMS zu NEMS, d. h. zu Bauelementen, die elektrische und mechanische Funktionen im Nanometerbereich vereinen, erscheint vielversprechend. Behindert wird er jedoch durch den unvermeidlichen Kontakt mit der Umgebung sowie die Energiedissipation durch Beanspruchung. Das EU-finanzierte Projekt LeviTeQ wird die Bewegung und Rotation von maßgeschneiderten Siliziumpartikeln kühlen und dadurch die vollständige Kontrolle auf Quantenebene erlangen. Es wird Pionierarbeit bei der Steuerung von Nanopartikeln durch elektronische Schaltungen leisten, wobei eine einfache technologische Integration in eine Umgebung mit Raumtemperatur erfolgt. Die Projektforschung wird den Weg zur Erschaffung eines schwebenden Quantenobjekts bereiten, das als Knotenpunkt in einem Quantennetzwerk fungiert. Dabei bietet sich die Chance auf eine kohärente Signalspeicherung und -umwandlung.
Ziel
Technology is continuously miniaturizing. As it reaches the nanoscale we face unique challenges, such as managing thermal. From the other direction, advances in the quantum physics of a few atoms, ions, and solid-state qubits mean that we increasingly wish to scale up quantum systems, or interface them with nanoscale devices.
Opto- and electro-mechanical (NEMS and MEMS) devices have been controlled at the quantum level in recent years, an amazing advance allowing even entanglement between light and mechanical motion. However, all such systems are plagued by unavoidable environmental contact, and energy dissipation through strain, limiting the potential of mechanical devices to participate in both classical and quantum technologies.
By levitating the mechanical element, these problems are overcome. LEVITEQ will, for the first time, cool the motion and rotation of tailor-made silicon particles, enabling full quantum level control. This ultra-low dissipation system offers exquisite force sensitivity, by driving the rotation of a levitated nanorod. LEVITEQ will pioneer the control of nanoparticles by electronic circuits, allowing simple technological integration in a room temperature environment. This all-electrical system will challenge existing quartz crystal oscillator technology.
LEVITEQ will explore new regimes of physics, by working in extreme vacuum, elucidating thermodynamics on the nanoscale. This research will pave the way for a levitated quantum object acting as a node in a quantum network, for coherent signal storage and conversion.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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