Projektbeschreibung
Moleküle und nicht Atome als Wegweiser in der exotischen Welt suprasolider Materie
Die Natur der mikroskopischen Welt unterliegt den Gesetzen der Quantenmechanik und kann sich ganz anders verhalten, als unsere Alltagserfahrungen nahelegen würden. Suprasolide Materie, die zugleich die Eigenschaften einer Flüssigkeit ohne Reibung und einen kristallinen Zustand aufweist, sind ein berühmtes Beispiel dafür. Die Existenz solcher exotischer Aggregatszustände wurde im Jahr 2019 experimentell belegt, indem das Verhalten magnetischer Atome bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt untersucht wurde. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts NEWMAT besteht darin, eine neue experimentelle Plattform zur Untersuchung der Eigenschaften von suprasolider Materie einzurichten. Statt magnetischer Atome wird die Forschungsgruppe Moleküle untersuchen. Diese sind wesentlich komplexere Quantenobjekte und könnten daher völlig neuartige Einblicke in die Eigenschaften suprasolider Materie bieten. Mithilfe hoch auflösender Bildgebungsverfahren wird sie die relevanten Vorgänge auf der Ebene einzelner Moleküle beobachten und steuern.
Ziel
Quantum mechanics becomes most fascinating when its counterintuitive phenomena are observable on a macroscopic scale. The goal of this project is to realize and study novel states of matter that are paradigmatic examples of such behaviour.
My primary focus is the paradoxical supersolid state of matter, which combines the crystal structure of a solid with the frictionless flow of a superfluid. The very existence of this state has been debated intensively for over 60 years. After decades of inconclusive efforts in helium, I have recently observed evidence for this state in magnetic quantum gases. This discovery has raised a plethora of new questions, which can be addressed with neither magnetic atoms nor helium, and thus require fundamentally new experimental approaches.
In this project I will use laser-cooled dipolar molecules to explore supersolidity far beyond the state of the art. Starting from an ultracold gas of molecules, I will study - from few to many-body - long-discussed scenarios for supersolidity. The use of flexible optical potentials will allow me to investigate the role of doping, defects, dimensionality and disorder on the formation and dynamics of a supersolid. By using high-resolution, single-molecule imaging, I will be able to follow the corresponding dynamics down to the most elementary level, where correlations and entanglement become accessible.
A particular significant generalization of this scenario arises when the spatial ordering competes with magnetic ordering. The molecules employed exhibit both electric and magnetic dipole moments and thus naturally feature the additional degree of freedom required to realize spin models. This will enable studying further exotic states of matter in which topological effects are expected to emerge.
The extraordinary clean and tunable experimental approach will facilitate a precise comparison with theory, and thus promises unprecedented insights into the nature of these new states of matter.
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.
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.
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(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.
1040 Wien
Österreich
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.