Raziskovalni projekt (so)financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost RS.
Vodilna organizacija: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko
Naziv projekta: Kvantna tehnološka orodjarna za 3D senzorje
Obdobje: 1. 11. 2024 - 31. 10. 2029
Vodja: Marko Toroš
Veda: Naravoslovje
Vsebinski opis projekta:
Tehnike optičnega lovljenja in manipulacije so že vodile do številnih mejnikov na področju fizike kot tudi do praktičnih in tehnoloških aplikacij. Posebej zanimivo je področje levitirane optomehanike, kjer se predmet nanovelikosti optično ujame in nadzoruje z uporabo optičnih votlin in pincet. Z uporabo nanodelcev v optomehaničnih sistemih se je v zadnjih letih dosegel hiter napredek pri zaznavanju izredno majhnih sil in navorov, kar je odprlo vrata novim tipom izredno občutljivih meritev. Poleg tega imajo nanodelci nepogrešljivo funkcijo tudi na področjih kemije in biologije s številnimi industrijskimi in medicinskimi aplikacijami ter ponujajo eksperimentalno dostopno platformo za nastajajoči sektor kvantne tehnologije.
Cilj projekta je razviti celovit nabor teoretičnih orodij za karakterizacijo in uporabo nanodelcev v sklopu optomehaničnih sistemov. Začeli bomo z izdelavo teoretičnih orodij za optimalno krmiljenje in nadzor nanodelcev v 3D prostoru na podlagi meritev. Priprava stanja položaja in orientacije nanodelca bo omogočila nove metode za meritev predmetov nanovelikosti kot tudi za kvantno zaznavanje z uporabo nanodelcev. Nadaljevali bomo z razvojem tehnik za karakterizacijo oblike in morfologije nanodelcev s prilagajanjem protokolov klasičnega in kvantnega slikanja. Meritve zunanjih in notranjih lastnosti nanodelca bodo odprle vrata avtomatizirani identifikaciji nanodelcev kot tudi spremljanju časovne odvisnosti fizikalnih in kemičnih procesov. Izdelali bomo tudi teoretično orodje za kvantno zaznavanje skalarnih, vektorskih in tenzorskih signalov v kontekstu levitirane optomehanike. Multimodalno zaznavanje položaja in orientacije nanodelca se bo lahko uporabilo za optimalno detekcijo in prostorsko rekonstrukcijo šibkih zunanjih signalov.
