Projektbeschreibung
Photonikexperimente zur Beleuchtung von Photonenkorrelationen und Bündelungsverhalten
Anfang des 20. Jahrhunderts führten die Theorien von Bohr, Planck und Einstein zum ersten Quantenmodell des Atoms. Alle drei gewannen den Nobelpreis für ihre Arbeit, die die Grundlagen der Quantentheorie legten. Es wurde inzwischen gezeigt, dass die Anfang des 19. Jahrhunderts formulierte Hamiltonsche Mechanik für klassische Systeme und die sogenannten „Hamiltonians“ alle physikalischen Systeme beschreiben – sowohl klassische Systeme als auch Quantensysteme. Bis vor zwei Jahrzehnten ging man jedoch davon aus, dass sogenannte „hermitesche Hamiltonians“ sowohl auf klassische Systeme als auch Quantensysteme anwendbar sind, während „nichthermitesche Hamiltonians“ nur für klassische Systeme gelten. Die Entdeckung, dass Letzteres nicht der Wahrheit entspricht, läutete eine wichtige neue Ära der Forschung ein, insbesondere in experimenteller Hinsicht. Das EU-finanzierte Projekt QUAPT nutzt Photonik aus, um zum ersten Mal die Entwicklung von Quantenzuständen in nichthermiteschen Systemen experimentell zu untersuchen, was voraussichtlich zu bahnbrechenden Einblicken in Photonenkorrelationen und die neue Physik führen wird.
Ziel
In 1998, one of the fundamental assumptions in quantum mechanics, that the Hamiltonian describing a quantum system has to be Hermitian, was overturned. The existence of an entire class of Hamiltonians that are non-Hermitian yet still possess real eigenvalues was discovered. These non-Hermitian Hamiltonians describe PT-symmetric systems, which are systems that are invariant under the combined operations of parity-inversion and time-reversal. Currently, it is still under debate what implications PT-symmetry has for quantum physics. Yet in photonics, PT-symmetry can be readily realized by a proper distribution of gain and loss in the system, making photonics the ideal platform for studying the physics of PT-symmetric systems.
Indeed, various effects of PT-symmetry such as non-orthogonal eigenmodes, non-reciprocal evolution of light, and diffusive coherent transport have been demonstrated on a photonic platform, and inspired applications in lasers and optical diodes. So far, these photonic experiments have been purely classical and the full impact of PT-symmetry on the evolution of light is still unclear. Quantum evolution of light in PT-symmetric systems is completely unexplored territory with lots of new physics to be unravelled.
Therefore, the objective of this proposal is to for the first time experimentally investigate the evolution of quantum states in non-Hermitian systems. In particular, the project will study the quantum evolution of multiple correlated photons injected in PT-symmetric integrated photonic structures fabricated using direct laser-writing technology. The aim is to investigate how modifying the non-Hermitian Hamiltonian of the system influences photon correlations, expecting to demonstrate novel behaviour and unravel new physics. It is expected to find that quantum correlations fundamentally change: for example, correlated photons that should naturally bunch might anti-bunch, show a mixed bunching-antibunching, or even uncorrelated behaviour.
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 Quantenphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
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.
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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2019
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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.
18055 Rostock
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.