Skip to main content
Vai all'homepage della Commissione europea (si apre in una nuova finestra)
italiano it
CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
CORDIS

Extremely Coherent Mechanical Oscillators and circuit Cavity Electro-Optics

Descrizione del progetto

Togliere la sordina alle buone vibrazioni

L’uomo sfrutta le capacità degli oscillatori meccanici da migliaia di anni, dai cronometri dell’antichità ai nanosensori in miniatura di oggi. I nano-oscillatori meccanici stanno aprendo nuove prospettive sul mondo atomico e subatomico dal momento che utilizziamo i cambiamenti nei loro schemi oscillatori per ottenere informazioni sulle molecole e sui materiali con cui stanno interagendo. La dissipazione della loro energia, o la diminuzione dell’ampiezza oscillatoria nel tempo, è una sfida alla precisione e all’accuratezza delle misurazioni basate sui cambiamenti nelle loro oscillazioni. Il progetto ExCOM-cCEO, finanziato dall’UE, sta sfruttando metodi emergenti per ottenere una nuova generazione di oscillatori meccanici a bassissima dissipazione per tecnologie avanzate.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

ERC-ADG - Advanced Grant

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

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2018-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Contributo netto dell'UE
€ 2 496 000,00
Indirizzo
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 Lausanne
Svizzera
Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 2 496 000,00

Beneficiari (1)