Descrizione del progetto
I materiali quantistici potrebbero estendere il limite di velocità dell’elettronica al regno dei petahertz
La tecnologia degli attosecondi, che ci permette di studiare processi che si sviluppano su scale temporali di 10^-18 secondi, ha rivoluzionato il modo di esaminare l’evoluzione dipendente dal tempo del mondo microscopico. Nel campo dell’informatica, le conoscenze acquisite mediante l’attoscienza hanno il potenziale di migliorare la velocità di elaborazione delle informazioni di sei ordini di grandezza, fino alla gamma dei petahertz. A causa delle loro straordinarie proprietà, i materiali quantistici sono importanti per lo sviluppo dell’elettronica petahertz. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto QUMATTO sonderà le proprietà elettroniche e topologiche dei materiali quantistici fino alla scala degli attosecondi attraverso campi di luce intensa. I risultati del progetto potrebbero contribuire a migliorare l’elaborazione ultrarapida delle informazioni nei materiali 2D o nei materiali isolanti topologici 3D.
Obiettivo
The feasibility to sculpt light oscillations on the attosecond (10-18s) timescale has allowed sub-laser-cycle monitoring and control of electron dynamics in gas phase. Attosecond science is now transitioning into the solid state. This route has potential for revolutionary technological impact, improving the speed of information processing by six orders of magnitude, up to the PHz. Yet, standard semiconductors, which have been the focus of most of attosecond studies in solids so far, will always suffer from high energy losses. Quantum materials offer a solution thanks to their unique properties: scatter-free transport (topological insulators), and ability to harness extra electronic degrees of freedom as information carriers (valleytronics). This proposal brings together two fields that have traditionally been apart, attosecond laser technology and quantum materials. Bringing attosecond and strong-field physics into lightwave control of quantum materials, this combined theoretical and experimental project aims to: (i) induce, control and probe electronic and topological properties in quantum materials (2D materials, 3D topological insulators) at few-femtosecond to attosecond timescales via non-resonant, intense tailored light fields, (ii) manipulate and read the electronic valley and spin degrees of freedom at optical (PHz) rates in the non-resonant strong-field regime, i.e. in a way such that the same laser system can be used for a wide range of monolayers and heterostructures. On the one hand, the QUMATTO project has the potential to open new routes for ultra-fast information processing in energy-efficient materials. On the other, it will allow to gain new understanding of quantum properties, e.g. laser-induced topological phase transitions, by studying them at the ultrafast timescales of coherent electron motion.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
12489 Berlin
Germania