Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

Extremely Coherent Mechanical Oscillators and circuit Cavity Electro-Optics

Description du projet

Éviter d’amortir les bonnes vibrations

L’homme exploite les capacités des oscillateurs mécaniques depuis des milliers d’années, des chronomètres des temps anciens aux nanocapteurs miniatures d’aujourd’hui. Les nano-oscillateurs mécaniques ouvrent une nouvelle fenêtre sur le monde atomique et subatomique, car nous utilisons les modifications de leurs modèles oscillatoires pour obtenir des informations sur les molécules et les matériaux avec lesquels ils interagissent. La dissipation de leur énergie, ou la diminution de leur amplitude oscillatoire au fil du temps, constitue un défi pour la précision et l’exactitude des mesures basées sur les changements de leurs oscillations. Le projet ExCOM-cCEO, financé par l’UE, exploite des méthodes émergentes pour réaliser une nouvelle génération d’oscillateurs mécaniques à très faible dissipation destinés aux technologies de pointe.

Objectif

The quest for mechanical oscillators with ultralow dissipation is motivated by classical and quantum sensing and technology, and precision measurements. For decades, the most coherent mechanical oscillators were acoustic vibrations in kg-scale crystalline bars. Recently a paradigm shift has occurred. The combination of elastic strain engineering a technique used in microelectronics with phononic mode engineering has resulted in 1D nano-strings with a mechanical quality factor Q of 0.8 billion the highest ever achieved at room temperature. Remarkably, these new techniques have major untapped potential, as they have only been applied to non-crystalline materials in 1D. We propose a new generation of strain-engineered crystalline and superconducting mechanical oscillators whose Q-factors are predicted to exceed 100 billion in up to 2 dimensions. We will seek to reach this theoretical limit, probe new dissipation mechanisms, and utilize these oscillators for quantum optomechanics in new regimes and achieve room temperature ground state cooling and ponderomotive squeezing. Likewise, we will apply these techniques to create highly coherent superconducting electromechanical devices at milli-Kelvin temperatures, enabling quantum-enhanced force sensing and 1 second decoherence times. Secondly, we will explore a fundamentally new method for measurement and manipulation of microwave fields with optical fields the nascent field of circuit Cavity-Electro-Optics (cCEO). First recognized over a decade ago, it is possible with optical fields to cool, amplify or interferometrically read out microwaves. Yet to date this regime has remained in accessible due to insufficient coupling strength between the microwave and optical fields. We will overcome this challenge based on a new circuit architecture, allowing laser cooling and laser amplification of microwaves and electro-optical masing using optical backaction, and thereby opening an entirely new way to manipulate microwaves.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-ADG - Advanced Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-ADG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Contribution nette de l'UE
€ 2 496 000,00
Adresse
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 Lausanne
Suisse
Région
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 2 496 000,00

Bénéficiaires (1)