Opis projektu
Nowe podejście do kwantowych interfejsów między światłem a materią
Uzyskanie wydajnych interfejsów między fotonami i atomami stanowi podstawę różnych zastosowań, takich jak pamięci kwantowe do stosowania w optyce świetlnej i nieliniowej na poziomie pojedynczych fotonów. Pomimo wielu spektakularnych demonstracji oddziaływań atom-światło, dostępne obecne interfejsy wciąż napotykają poważne ograniczenia. Projekt DAALI finansowany ze środków UE i łączący w sobie teorię i eksperyment z zakresu fizyki atomowej, optyki kwantowej i fotoniki, ma na celu sprostanie tym wyzwaniom. W szczególności naukowcy opracują nowe platformy fizyczne, takie jak nanosystemy fotoniczne, które zapewniają oddziaływanie sił sprzęgających na poziomie atom-foton na niespotykaną skalę. Opracują też nowe paradygmaty, na przykład oparte na macierzach atomowych, co umożliwi wykorzystanie mocy kryjącej się w interferencji fal.
Cel
Realizing an efficient, controllable interface between photons and atoms or atom-like emitters forms the basis for wide-ranging applications, such as quantum memories for light and nonlinear optics at the single-photon level. However, despite many spectacular demonstrations of quantum atom-light interactions, such interfaces still face two major bottlenecks. First, the error bounds for most protocols scale unfavorably with system resources. Second, it is extremely difficult to improve these figures of merit in conventional systems.
Within this context, DAALI will pursue new, disruptive platforms and protocols, which offer novel solutions to boost important system parameters and/or reduce the resources needed for applications. In particular, we will:
• Develop state-of-the-art interfaces between atomic media and nano/micro-photonic systems. Such systems offer excellent potential for scalability and large atom-photon coupling strengths. Moreover, the flexibility to engineer their spatial modes and dispersion enables new, powerful paradigms that have no obvious analogue in macroscopic interfaces.
• Demonstrate novel protocols for quantum memories and photon-photon gates. These protocols will take advantage of novel mechanisms such as those found in nanophotonic interfaces, “selective radiance,” and strong atom-atom interactions. These novel effects can even enable error rates that scale exponentially better as a function of physical resources than previously known bounds.
DAALI brings together partners with theoretical and experimental expertise in atomic physics, quantum optics, and photonics, who will work together to solve the multi-disciplinary challenges needed to design and construct real systems that can maximally utilize and exploit these disparate concepts. Our results have the potential to completely re-define the technological possibilities of light-matter interfaces.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
08860 Castelldefels
Hiszpania