Description du projet
Créer et sonder de nouvelles phases de la matière grâce à la lumière
À l’échelle quantique, les cavités microscopiques peuvent conduire à de fortes interactions entre la lumière et la matière. Les photons des cavités sont susceptibles de générer des phases solides qui ne se produisent pas spontanément, comme la supraconductivité et les propriétés topologiques. L’objectif du projet Q-light-matter, financé par l’UE, est d’exploiter les propriétés des photons des cavités pour sonder et concevoir de nouvelles phases de la matière. Pour créer des systèmes électrons-photons en forte interaction, il couplera des circuits quantiques mésoscopiques à des résonateurs optiques. De nouvelles phases de la matière devraient ainsi apparaître du fait de l’interférence entre les fortes interactions électrons-électrons et les interactions lumière-matière. Par ailleurs, de nouveaux outils théoriques seront développés pour décrire la dynamique de non-équilibre des systèmes fermion-boson.
Objectif
Light-matter interaction is a fundamental physical phenomena that can be used to probe properties of the materials by spectroscopic measurements. However, experimental progress in manipulating light and matter at quantum level opens the possibility of using electromagnetic radiation to control and design material properties, by embedding them into high-finesse optical resonators. Cavity photons could be used to enhance or induce superconductivity, topological properties in electronic materials and to create new quantum phases characterised by new hybrid mixed light-matter quasiparticles. The aim of this project is to use properties of light to probe and engineer new phases of matter. In this project, I will study properties of mesoscopic capacitors and strongly correlated electronic materials coupled to (driven) electromagnetic field of the cavity. In particular, I will focus on creating strongly coupled electron-photon systems in mesoscopic quantum circuits coupled to resonators, on characterising the properties of strongly correlated electronic systems driven by cavity photons and the new phases of matter that can emerge in this context, due to the interplay between strong electron-electron interactions and light-matter coupling. This will require a development of new theoretical tools to study non-equilibrium dissipative fermion-boson systems. Moreover, I will study how one can generate new topological phases of matter with light in the setups based on a strongly correlated electronic material coupled to a (driven) cavity. This projects will be at the interface of mesoscopic physics, strongly correlated electrons and quantum optics, building on my past research experience and the expertise of the host group.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences physiquesélectromagnétisme et électroniqueélectromagnétisme
- sciences naturellessciences physiquesphysique de la matière condenséephysique mésoscopique
- sciences naturellessciences physiquesphysique quantiqueoptique quantique
- sciences naturellessciences physiquesélectromagnétisme et électroniquesuperconducteur
- sciences naturellessciences physiquesphysique théoriquephysique des particulesphotons
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
75005 Paris
France