Projektbeschreibung
In-situ-Abstimmung der Quantenwechselwirkungen von Licht und Materie könnte neue optoelektronische Verfahren inspirieren
Korrelierte Materiezustände wie die Supraleitfähigkeit (fast kein Widerstand gegen den Fluss von elektrischem Strom) sind Gegenstand intensiver Untersuchungen. Korrelierte Lichtzustände haben in der theoretischen Forschung viel Aufmerksamkeit erregt, konnten jedoch nur schwer experimentell untersucht werden. SCORPION entwickelt eine experimentelle Plattform, um die Untersuchung gekoppelter Licht-Materie-Systeme für Anwendungen in der Optoelektronik zu ermöglichen. Die Optoelektronik nutzt die Wechselwirkung von Licht und Materie, genauer gesagt von Photonen und Elektronen. SCORPION verwendet Polaritonen, hybride Licht-Materie-Teilchen, die aus einem Photon bestehen, das stark an einen elektrischen Dipol wie ein Elektron-Loch-Paar (Exziton) gekoppelt ist. Die experimentelle Untersuchung von Polaritonenkondensaten in Verbindung mit elektrischen 2D-Systemen wird dabei helfen, grundlegenden Fragen der Physik der kondensierten Materie nachzugehen und könnte auf neuartige optoelektronische Anwendungen hinweisen.
Ziel
Polaritons, part-light part-matter quasi-particles, are formed when photons in a cavity couple strongly to excitons in semiconductors. Polaritons are interacting bosons which can undergo phase transitions driven by light. The hybrid nature of polaritons suggests that both light and matter become strongly correlated near the transition point. Correlated states of light in cavity arrays have been intensely investigated theoretically for over 12 years, but experimental progress has been limited by challenges in the integration of highly nonlinear materials with cavity arrays. Similarly, correlated states of matter (e.g. superconductivity) emerging near polaritonic phase transitions have generated strong theoretical interest in recent years, but their experimental observation has remained elusive. In this project, we will realize strongly correlated light-matter systems in order to solve optimization problems and induce superconductivity with light. We will achieve these goals using a single experimental platform comprising tunable cavities where semiconductors can be easily inserted and light-matter coupling can be tuned in-situ. In work package 1, we will measure photon correlations in multicavity systems simulating Ising models. We will use these Ising simulators to solve non-deterministic polynomial time (NP)-hard optimization problems, e.g. finding the ground state energy of a 2D Ising model. In work package 2, we will couple a polariton condensate to a two-dimensional electron system (2DES). We will optically drive this system across the polariton condensation threshold, and search for signatures of superconductivity in differential conductance measurements of the 2DES. We anticipate the results of both work packages to open a new frontier of condensed matter physics dealing with simultaneously correlated light and matter. Moreover, completely new types of optoelectronic devices controlled by light are likely to emerge.
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 Naturwissenschaften Physik der kondensierten Materie Quasipartikel
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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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.
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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.
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ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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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.
3526 KV UTRECHT
Niederlande
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.