Projektbeschreibung
Unterstützung molekularer Gase beim Erreichen des Quantengrundzustands
Bose-Einstein-Kondensate (BEK) sind ein relativ neuer Aggregatzustand, der erstmals in den 1990er Jahren erreicht wurde. Jahrzehnte zuvor hatte Einstein auf der Grundlage der Arbeit von Bose vorausgesagt, dass nahezu auf den absoluten Nullpunkt abgekühlte gasförmige Atome, alle den niedrigstmöglichen Quantenenergiezustand (Grundzustand) einnehmen und dadurch einer ultimativen Kontrolle unterliegen würden. Im Jahr 2001 wurde der Nobelpreis für Physik an die Wissenschaftler verliehen, die schließlich die Bose-Einstein-Kondensation in verdünnten Gasen von Alkaliatomen erreichten. Diese bahnbrechenden Experimente brachten eine neue Generation der Forschung hervor, die sich durch schnelle theoretische und experimentelle Fortschritte auszeichnete. Die molekularen Äquivalente der atomaren Bose-Einstein-Kondensate sind jedoch nach wie vor nur schwer fassbar. Das EU-finanzierte Projekt MOLBEC setzt sein vielversprechendes experimentelles Paradigma fort, Moleküle auf extreme Temperaturen abzukühlen und molekulare Bose-Einstein-Kondensate zu demonstrieren, was durch die für Molekülbindungen charakteristischen natürlichen Molekülschwingungen und -rotationen erschwert wurde.
Ziel
Generating a Bose Einstein Condensate (BEC) or Fermi gas of molecules is a long-standing goal of modern molecular science. Molecular BEC is a macroscopic millimeter-size quantum object with a large number of molecules occupying the lowest center-of-mass quantum state. In stark contrast to atoms, molecules possess internal degrees of freedom and stronger interactions that lead to the emergence of new phenomena. Strong dipole-dipole interactions give rise to new ordered states of matter, quantum crystals. Many-body effects start dominating collision dynamics where even molecular rotational excitations are dissipated as angular-momenta-carrying quasiparticles within the condensate.
Despite intense experimental efforts, these fascinating ideas remain in the realm of theory. The main difficulty in turning theory into reality has been the absence of general molecular cooling methods. Recently, we have demonstrated the first experiment where collisions between cold molecules trapped in a 1 K deep superconducting magnetic trap are achieved without laser cooling [Segev et al. Nature, 572 (2019)], opening a clear path to molecular evaporation.
We here propose to cool molecules by removing the fastest ones from the trap and letting the rest thermalize to lower temperatures via collisions. This method has been used to produce atomic BECs and we are the first group reaching identical initial conditions that are necessary for the successful application of the evaporative cooling. Generality of our approach is the key to successful search for a suitable molecular candidate. As an alternative to evaporation we suggest applying direct laser cooling on magnetically stopped NH radicals. We are confident that one of our approaches will lead to the long-sought generation of molecular quantum degenerate gas.
Our proposal opens new fields and will find applications in areas ranging from quantum chemistry to quantum information science.
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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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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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.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
ERC-ADG - Advanced 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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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG
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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.
44227 Dortmund
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.