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Strongly CORrelated Polaritons In Optoelectronic Nanostructures

Descrizione del progetto

La messa a punto delle interazioni quantiche di luce e materia in situ può ispirare una nuova optoelettronica

Gli stati correlati della materia quali la superconduttività (resistenza quasi nulla al flusso di corrente elettrica) sono sottoposti a intensi studi. Gli stati correlati della luce hanno guadagnato molta attenzione teorica, ma si sono rivelati difficili da esaminare a livello sperimentale. SCORPION sta sviluppando una piattaforma sperimentale che consenta lo studio di sistemi luce-materia accoppiati per applicazioni nell’optoelettronica. L’optoelettronica sfrutta l’interazione di luce e materia, più precisamente di fotoni ed elettroni. SCORPION utilizza i polaritoni, particelle luce-materia ibride formate da un fotone fortemente accoppiato a un dipolo elettrico quale una coppia elettrone-lacuna (eccitone). Le indagini sperimentali su condensati di polaritoni accoppiati a sistemi elettrici 2D risponderanno alle domande fondamentali della fisica della materia condensata e potrebbero suggerire nuove applicazioni optoelettriche.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-STG - Starting Grant

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

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

STICHTING NEDERLANDSE WETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK INSTITUTEN
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 500 000,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 500 000,00

Beneficiari (1)

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