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Fluctuations in Atomtronic Circuits

Ultracold quantum gases provide a unique highly-controllable platform to test fundamental aspects of quantum mechanics and to engineer novel quantum technologies and sensing devices. Recently, an emerging subfield called atomtroni... ver más

14/12/2022

UNEW

213K€

Presupuesto del proyecto: 213K€

Líder del proyecto

UNIVERSITY OF NEWCASTLE UPON TYNE No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2022-12-14

MSCA-IF-2019: Individual Fellowships

I+D

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1 Participantes

UNEW

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Duración del proyecto: 28 meses Fecha Inicio: 2020-07-22
Fecha Fin: 2022-12-14

Líder del proyecto

UNIVERSITY OF NEWCASTLE UPON TYNE No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 213K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto Ultracold quantum gases provide a unique highly-controllable platform to test fundamental aspects of quantum mechanics and to engineer novel quantum technologies and sensing devices. Recently, an emerging subfield called atomtronics is attracting increasing interest. Atomtronics aims to study neutral atomic circuits in optical and magnetic traps, in a manner analogous, but complementary, to electronic circuits. This proposal focusses on two key aspects in such systems, namely on modelling the dynamics in ring-trap geometries – which benefit from the topological protection of (neutral) atomic currents – and characterizing the dynamical emergence and transfer of coherence in analogue neutral-atomic transistors. The novel feature of this project is the inclusion of experimentally-relevant fluctuations via appropriate state-of-the-art modelling schemes (namely the stochastic Gross-Pitaevskii and the Zaremba-Nikuni-Griffin model) which fully include coupling of coherent and incoherent modes and associated fluctuations, made possible through high-performance computing simulations. The specific end-goal is to provide an in-depth characterisation of the dynamics of coherence in such circuits, thus both addressing open questions in the literature and identifying from the theoretical perspective the optimal specifications and parameter regimes which experimentalists could use to create an advanced atomic sensing device (atomic analogue of the superconducting quantum-interference device) and an atomic ring-based transistor. The proposed research has strong connections with existing experimental implementations, including the existing/planned setups at FORTH (Crete) [von Klitzing's group] and LKB (Paris) [Beugnon/Dalibard group], where the applicant will perform targeted secondments with the aim of becoming more familiar with experimental issues and devising potential strategies, thus contributing to potential future implementations of such devices.

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