Projektbeschreibung
Quantensimulationen beleuchten starke Kopplung zwischen Licht und Materie
Die Quantenoptik untersucht Phänomene, bei denen Licht und dessen Wechselwirkungen mit Materie auf submikroskopischen Ebenen eine Rolle spielen. Mehrere, fest mit dem gleichen sie umgebenden Medium gekoppelte Quantenemitter zeigen interessante Strahlungseigenschaften, wie etwa gerichtete Abstrahlung, Chiralität und Subradianz. Das EU-finanzierte Projekt QuSLAM wird Quantensimulationen künstlicher Quantensysteme, die auf stark an Bandstrukturen gebundenen ultrakalten Atomen beruhen, ausführen, um Wege für die Entwicklung von Systemen mit langanhaltenden Strahlungszuständen zu finden. Die Forschungsarbeiten werden weiterführende Erkenntnisse zu fundamentalen und technischen Aspekten liefern, die die Kopplungsstärke bei Quantensystemen und derzeit gebräuchlichen Experimentierplattformen begrenzen. Zu den Anwendungsgebieten zählen hauptsächlich die Messtechnik und die Datenverarbeitung in Quantencomputern.
Ziel
Quantum optics describes the emission and absorption of radiation by quantum systems. The most interesting effects of the coupling between quantum emitters and their environment (a bath) appear when this coupling becomes strong.
If multiple quantum emitters are coupled strongly to the same bath, the emitters themselves interact strongly via the bath, opening the way to engineered many-body quantum systems with interesting radiative properties, such as directional emission, chirality, and subradiance.
However, fundamental and technical issues limit the coupling strength achievable with state-of-the-art experimental platforms: emitters placed in microcavities or coupled to nanophotonic structures.
To circumvent these issues, the applicant proposes to realize an analog quantum simulation of quantum emitters strongly coupled to baths with engineered band structures in one and two dimensions. In this quantum simulation all relevant parameters will be arbitrarily tunable allowing the realization of all system regimes, including the strong coupling regime. This tunability will be achieved by replacing the quantum emitter with an artificial two-level quantum system. Ultracold strontium atoms trapped in optical lattices will be used for this purpose.
The implemented quantum simulator will be used to realize and directly image bound states in one and two dimensions that could enable strong long-range atom-atom interactions.
Furthermore, by tailoring the emission direction and dynamics of multiple emitters in 1D and 2D, unprecedentedly long-lived subradiant states will be engineered, with applications in precision measurements, metrology, and quantum computing.
This project will also open up the possibility of going beyond the physics of photonic baths and engineering both noninteracting and strongly-interacting baths, consisting of either bosonic or fermionic particles, that have no analog in quantum optics.
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: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Erdalkalimetalle
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
80539 MUNCHEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.