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CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
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Quantum Nonlinear Optics in Atomic Arrays

Descrizione del progetto

Le interazioni della luce con insiemi di atomi ad alta densità producono effetti ottici esotici

Nonostante i significativi sforzi di ricerca compiuti fino ad ora, la realizzazione di interazioni solide e controllabili tra singoli fotoni resta un compito difficoltoso. Essere in grado di sfruttare questa potenza aprirà la strada a nuove tecnologie quantistiche e ottiche, nonché a nuovi fenomeni fisici interessanti. Il progetto QUANLUX, finanziato dall’UE, intende proporre nuove interfacce tra luce e materia attraverso le quali possa essere realizzata in modo solido ottica non lineare quantistica, basandosi sullo sfruttamento di forti effetti di interferenza nell’emissione di luce all’interno di insiemi di atomi. Il progetto svilupperà inoltre tecniche numeriche e analitiche avanzate per comprendere meglio le complesse dinamiche che possono verificarsi in tali sistemi.

Obiettivo

Nonlinear optical processes are at the foundation of many applications in modern science and engineering. The emerging field of Quantum Technologies is now demanding that we push these processes into the realm of Quantum Nonlinear Optics (QNLO) where nonlinear effects occur at the level of individual photons. Achieving such a regime would allow the generation and manipulation of non-classical states of light and would open exciting new scenarios involving quantum many-body physics of light. Despite the great efforts that have been invested along this line of research, significant improvements are still necessary to fully achieve the QNLO regime.
QUANLUX aims to tackle this challenge by proposing a novel light-matter interface consisting of ordered atomic arrays as an ideal platform to implement QNLO processes. The ultimate objectives consist in identifying new strategies for QNLO protocols that can possibly surpass previously established performance bounds as well as investigating the complex emergent behaviour of strongly interacting photons.
To tackle and solve these demanding problems the fellow will make use of advanced numerical and theoretical techniques developed in condensed matter and many-body physics (e.g. tensor networks and diagrammatic approaches) that will be acquired through dedicated training visits to experts in the field. The proposed dissemination and outreach program will progressively spread the outcome of the action to the scientific community and to the general public reinforcing the impact of the research’s results.
The originality and multidisciplinary nature of the proposal have the potential to revolutionize the major paradigms currently used to implement QNLO processes and drive a technological innovation in the construction of light-matter interfaces. The action will be conducted by Giuseppe Calajò who will join the Theoretical Quantum Nanophotonics group lead by Prof. Darrick Chang at ICFO, Spain.

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.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Meccanismo di finanziamento

MSCA-IF -

Coordinatore

FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES
Contributo netto dell'UE
€ 172 932,48
Indirizzo
AVINGUDA CARL FRIEDRICH GAUSS 3
08860 Castelldefels
Spagna

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Regione
Este Cataluña Barcelona
Tipo di attività
Organizzazioni di ricerca
Collegamenti
Costo totale
€ 172 932,48