Skip to main content
European Commission logo print header

Levitated Nanoparticles for Technology and Quantum Nanophysics: New frontiers in physics at the nanoscale.

Opis projektu

Integrowanie lewitujących obiektów w nanoskali z obwodami elektronicznymi

Układy mikroelektromechaniczne i nanoelektromechaniczne (MEMS/NEMS) to dzisiaj szybko rozwijająca się dziedzina. Naukowcy wiążą duże nadzieje z przejściem z układów MEMS na NEMS, choć wymaga to zintegrowania funkcjonalności elektrycznych i mechanicznych w urządzeniach w nanoskali. Proces ten utrudniają z jednej strony niedający się uniknąć kontakt ze środowiskiem, jak również zjawisko rozpraszania energii pod wpływem naprężeń. Zespół finansowanego ze środków UE projektu LeviTeQ chce schłodzić ruch i obroty specjalnych cząstek krzemu, umożliwiając pełną kontrolę na poziomie kwantowym. Będzie to pionierska próba kontrolowania nanocząstek przez obwody elektroniczne, która ma uprościć integrację technologiczną w temperaturze pokojowej. Wyniki projektu utorują drogę do stworzenia lewitujących obiektów kwantowych działających jako węzły w sieci kwantowej, umożliwiając tym samym magazynowanie i konwersję spójnego sygnału.

Cel

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.

System finansowania

ERC-STG - Starting Grant

Instytucja przyjmująca

KING'S COLLEGE LONDON
Wkład UE netto
€ 1 498 018,00
Adres
STRAND
WC2R 2LS London
Zjednoczone Królestwo

Zobacz na mapie

Region
London Inner London — West Westminster
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 498 018,00

Beneficjenci (1)