Objectif
While quantum theory has been successful in describing particles, electromagnetic fields, and weak and strong nuclear interactions, the force of gravity has yet to be reconciled with quantum mechanics, leading some to raise the question: Is gravity quantum? If that were not the case, massive superpositions would need to collapse. Experimentally testing this regime, however, remains an elusive and daunting challenge.
In this proposal, I introduce a new idea for coupling a superconducting qubit to the centre-of-mass motion of an ultra-coherent torsional mechanical resonator. Leveraging megahertz couplings possible using mechanical flux coupling pioneered in my group, the platform I will create will enable quantum coherent single-photon strong coupling of the twisting motion to the qubit with unprecedented quantum cooperativities greater than 108. This new regime is enabled by the recent discovery that high-aspect ratio torsional mechanical resonators made from silicon nitride can exhibit exceptional quality factors due to intrinsic dissipation dilution, enabling quantum coherence times up to one second. This torsional platform is also highly optimal for coupling mechanical motion to magnetic flux, the basis of a new methodology I propose here using a flux-tuneable superconducting qubit.
This new regime I will enter will enable nanokelvin cooling of the mechanical motion and the creation of quantum superpositions up to picometer scales for microgram oscillators. With imprecision noise orders of magnitude below the standard quantum limit, the platform will enable new opportunities as a testbed for quantum sensing. The large mass and exceptional sensitivity will allow us to explore new bounds from non-interferometric tests of gravitational collapse models, and the large superpositions I will ultimately create and detect will provide new direct interferometric tests of the quantum nature of gravity.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique électromagnétisme
- sciences naturelles sciences physiques physique quantique
- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique matériel informatique calculateur quantique
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métalloïde
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique superconducteur
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-ADG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
2628 CN Delft
Pays-Bas
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.