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A quantum hybrid of atoms and milligram-scale pendulums: towards gravitational q...

A quantum hybrid of atoms and milligram-scale pendulums: towards gravitational quantum mechanics Does gravity obey the laws of quantum mechanics? Can gravitational fields exist in superposition states or mediate entanglement? These questions lie at the frontier of physics and have crucial implications –affirmation would cons... ver más

31/05/2028

IST AUSTRIA

2M€

Presupuesto del proyecto: 2M€

Líder del proyecto

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Financiación concedida El organismo HORIZON EUROPE notifico la concesión del proyecto el día 2023-03-16

ERC-2022-COG: ERC CONSOLIDATOR GRANTS Scope:Objectives

I+D

Cerrada hace 2 años

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1 Participantes

IST AUSTRIA

2.00M€ | Lider

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Duración del proyecto: 62 meses Fecha Inicio: 2023-03-16
Fecha Fin: 2028-05-31

Líder del proyecto

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 2M€

Descripción del proyecto Does gravity obey the laws of quantum mechanics? Can gravitational fields exist in superposition states or mediate entanglement? These questions lie at the frontier of physics and have crucial implications –affirmation would constitute a union of the gravitational and quantum realms, while negative results would demand a revision of fundamental physical laws. Only recently have we identified potential paths to entertain experiments to address these questions. Daunting technical challenges nevertheless remain. The objective of this proposal is to enable the observation of quantum signatures in gravitational interactions by developing interacting systems of cold atoms and milligram-scale pendulums. This objective will be addressed with three concrete goals: –Goal A: Gain unparalleled control over quantum behavior of massive objects by pioneering light-mediated artificial interactions between atoms and milligram-scale masses –Goal B: Observe for the first time the gravitationally driven dynamics of a pair of masses that behave quantum mechanically –Goal C: Demonstrate the basic tenets of entanglement mediated by force fields of macroscopic objects utilizing electrostatic interactions The key to achieving the objective is to induce unprecedented levels of quantum delocalization for a massive object. The core novelty of this project is to use an atomic ensemble as a quantum regulator of radiation pressure acting on a massive object. With interactions of two copies of such a system, the project will set the stage for gravitationally mediated entanglement – archetypal quantum signature. This approach builds on techniques to control atomic ensembles in optical cavities, where the PI has demonstrated world-leading results. Though inherently high risk, this proposal lays out a conceivable path toward shedding light on some of the most fundamental questions in contemporary physics.

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