Studies of Coherent Radiative Dynamics with Matter-Wave Quantum Emitters

物质波量子发射器的相干辐射动力学研究

基本信息

  • 批准号:
    2208050
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 72.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-09-01 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Harnessing the interaction between light and matter is a central topic in quantum optics and emergent quantum technologies. Waveguide-QED (quantum electrodynamics) provides a recent framework in which such interactions, i.e. those between guided photons (particles of light) and elementary quantum emitters (real or artificial atoms), are controlled and engineered through the structure and geometry of the environment in which the two interact. In prior NSF-supported work, the PI has introduced an experimental platform for studies of waveguide-QED effects in the alternative context of ultracold atoms, in which the wells of an optical lattice (i.e. a crystal made of light) act as quantum emitters, while guided atomic matter waves play the role of light. The platform also provides a natural connection to radiatively coupled condensed-matter systems featuring polaritons (quasiparticles made of light and matter). The PI will investigate how tunneling in a lattice influences matter-wave decay, how matter waves reflect from arrays of quantum emitters, and how the controllable properties of quantum emitters can be used to control wave propagation. The project has the potential to address fundamental questions and guide future technological efforts, while also providing pertinent scientific and technical training to graduate and undergraduate students. The project is devoted to studies of coherent radiative behavior in systems of atomic matter-wave quantum emitters. The work uses a recently developed, optical-lattice based platform that provides analogues to waveguide QED and is made possible through the manipulation of coherently coupled hyperfine-state mixtures of bosonic atoms in state-dependent optical lattices. The goals of the project include explorations of super-and subradiant dynamics, of resonant scattering from two- and three-level emitters, and of the effects of polariton bandstructure on matter-wave transport. The project extends the PI's recent NSF-supported work on single-emitter fractional decay, bound states, and the formation of polaritons to address collective dynamical effects, scattering phenomena, and transport behavior.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
利用光与物质之间的相互作用是量子光学和新兴量子技术的核心主题。波导QUD(量子电动力学)提供了一个最近的框架,其中这种相互作用,即引导光子(光的颗粒)和基本量子发射器(真实或人工原子)之间的相互作用,通过环境的结构和几何形式进行控制和设计。两者相互作用。在先前的NSF支持的工作中,PI在超低原子的替代背景下引入了一个实验平台,用于研究波导QUD效应的研究,其中光学晶格的井(即光制成的晶体)作为量子发射机,引导的原子质波发挥了光的作用。 该平台还提供了与辐射耦合的凝结物系统的自然连接,该系统具有偏振子(由光和物质制成的准粒子)。 PI将研究晶格中的隧道如何影响物质波衰减,物质波如何反映量子发射器的阵列以及如何使用量子发射器的可控性能来控制波浪传播。该项目有可能解决基本问题并指导未来的技术努力,同时还为研究生和本科生提供相关的科学和技术培训。 该项目致力于研究原子物质波量子发射器系统中相干辐射行为。该作品使用了一个最近开发的基于光学晶格的平台,该平台提供了与波导QED的类似物,并通过操纵状态依赖性光学晶格中的骨原子的连贯耦合的高精子混合物而成为可能。该项目的目标包括探索超级和亚基动力学的探索,两级和三级发射器的共振散射以及北极星带结构对Matter-Wave运输的影响。该项目扩展了PI最近在单个发射极分数衰减,界限,界限和北极星形成以解决集体动力学效果,散射现象和运输行为的形成上,扩展了PI的最新作品。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是值得的。通过基金会的智力优点和更广泛的影响评估标准通过评估来支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dominik Schneble其他文献

Dominik Schneble的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Dominik Schneble', 18)}}的其他基金

Studies of Waveguide-QED Analogues with Matter-wave Quantum Emitters in Optical Lattices
光晶格中具有物质波量子发射器的波导 QED 类似物的研究
  • 批准号:
    1912546
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Studies of Lattice-Based Atomic Quantum Systems with Engineered Dissipation
具有工程耗散的基于晶格的原子量子系统的研究
  • 批准号:
    1607633
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Studies of Impurity-Atom Dynamics in Lattice-Modulated Bosonic Mixtures
晶格调制玻色子混合物中的杂质原子动力学研究
  • 批准号:
    1205894
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Studies of atomic quantum spin systems in optical lattices
光学晶格中原子量子自旋系统的研究
  • 批准号:
    0855643
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

对称破缺体系中等离激元相干耦合及其调控激子自发辐射特性研究
  • 批准号:
    12304433
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于相干渡越辐射机制的正电子加速研究
  • 批准号:
    12305274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
AlGaN基深紫外量子阱微腔耦合激子极化激元的相干辐射研究
  • 批准号:
    62274163
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于相干泵浦与等效能级方法的超辐射激光理论研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
自发辐射超导量子电路系统中多体量子相干动力学演化及其调控研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Using soft X-ray coherent diffraction imaging to study and tailor the formation of superfluid helium droplets and quantum vortices within them
使用软 X 射线相干衍射成像来研究和定制超流氦液滴及其内部量子涡旋的形成
  • 批准号:
    23K28359
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CAREER: Fast coherent and incoherent control of atomic ions in scalable platforms
职业:在可扩展平台中对原子离子进行快速相干和非相干控制
  • 批准号:
    2338897
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Micro-integrated coherent light sources and sensing components on a surface-wave platform
表面波平台上的微集成相干光源和传感组件
  • 批准号:
    24K00918
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
船舶周囲氷片の相互干渉を排除した流体力測定手法の開発と氷海船舶性能推定の高度化
开发消除船舶周围冰块相互干扰的流体力测量方法并推进冰海船舶性能评估
  • 批准号:
    24K01101
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
遺伝と環境の相互作用が昆虫の翅干渉色に与える影響
遗传和环境相互作用对昆虫翅膀颜色的影响
  • 批准号:
    24K09577
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 72.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了