Projektbeschreibung
Wie uns ein elektromechanischer Miniaturmotor mit Volldampf in ein neues Zeitalter der Entdeckungen bringt
Die Quantenthermodynamik steht vor der Herausforderung, die aus dem 19. Jahrhundert stammenden Gesetze der Thermodynamik in das Reich der Quanten zu übertragen. Diese Gesetze, die das Zusammenspiel von Temperatur, Wärme, Arbeit, Energie und Entropie beschreiben, gelten für schwarze Löcher und Lebewesen ebenso wie für die Dampflokomotive des 19. Jahrhunderts. Werden jedoch Maschinen auf Quantengröße geschrumpft, treffen viele klassische Beschreibungen möglicherweise gar nicht mehr zu. Wie oft bei neuen Ideen hat die Theorie das Experiment überholt, was vor allem darin begründet liegt, dass es an Versuchsanordnungen mangelt, mit denen Hypothesen überprüft und Entdeckungen vorangetrieben werden können. QuThenS wird eine elektromechanische On-Chip-Maschine bauen, die den Weg in ein neues Zeitalter der Entdeckungen im Quantenbereich bereiten wird.
Ziel
I propose to realize an electromechanical engine in the solid state, opening a new era of experimental exploration of thermodynamics in open quantum systems. This project leverages recent breakthroughs in the nanoscale, my own advances in quantum devices and the extraordinary control and measurement of the vibrations and displacement which I have established in carbon nanotubes.
The theory of thermodynamics, commonly associated with the steam engines of the 19th century, is a universal set of laws that governs everything from black holes to the evolution of life. With modern technologies miniaturising devices to the atomic scale, thermodynamics has to be put to the test in a completely new realm.
Quantum thermodynamics is a rapidly advancing field of physics, but its theoretical development is presently far ahead of experimental tests. However, rapid breakthroughs in nanoscale fabrication and measurement are now presenting us with the opportunity to develop concrete experimental foundations for exploring quantum-thermodynamic processes. Understanding the peculiarities of thermodynamics in the quantum arena will be key for the construction of nanomachines, for energy harvesting, and to master the dissipation and thermalisation of quantum systems. It will also improve the engineering basis of quantum technologies by allowing fully informed choices on device design and optimisation and it may reveal possibilities for entirely novel technologies.
Realising these experiments, while now within reach, remains challenging due to the sophistication of the devices and the high-level control and measurement sensitivity that are required. My vision is to combine semiconductor qubit technology with my recent advances in nanoelectromechanical devices, to build an on-chip electromechanical engine that can access the quantum regime. My aim is to achieve unprecedented access to the particularities of thermodynamics at the nanoscale and pave the way for quantum nanomachines.
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.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
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.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
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.
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.
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.
ERC-STG - Starting Grant
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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) ERC-2020-STG
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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.
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich
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.