Observations of exceptional points in atomic physics using XUV laser pulses
Project goals
This interdisciplinary quantum physics project studies fundamental atomic quantum processes via from-femtosecond-to-picosecond XUV laser pulses coupled to atomic systems. It sets out the ambitious goal of the experimental observation of the so called exceptional points in atomic physics; nowadays, the exceptional points represent hot topic in experimental quantum physics with 6 Nature papers in last several years. Such points are encountered in the parameter space of non-Hermitian quantum Hamiltonians. In the past decade it has been shown theoretically that the exceptional points play an important role in non-Hermitian physics from optics through atomic to nuclear physics, in quantum phase transitions and quantum chaos. Within this project we also expect, from experimental and instrumental viewpoint, the contribution to an unprecedented stabilization (deep cooling) of a broadband laser oscillator and even the whole amplification chain for the very accurate measurement necessary for resolving the fingerprints of exceptional points.
Keywords
exceptional pointsnon-Hermitian quantum physicsXUV laser pulsesXUV spectrometryVIS spectrometryelectron spectrometryfemtosecond lasers
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-21179S
Alternative language
Project name in Czech
Studium nehermitovských degenerací (tzv. zvláštních bodů) v atomové fyzice prostřednictvím XUV laserových impulzů
Annotation in Czech
Tento mezioborový projekt studuje základní kvantové procesy v atomech vázaných s XUV laserovými impulzy na časových škálách od femtosekund po pikosekundy. Cílem tohoto projektu je unikátní experimentální pozorování nehermitovských degenerací (tzv. zvláštních bodů) v atomové fyzice; o aktuálnosti tématu svědčí alespoň 6 článků v Nature za posledních několik let studující zvláštní body ve vlnovodech. Tyto body se vyskytují na prostoru parametrů nehermitovských kvantových Hamiltoniánů. V několika minulých desetiletí se ukázalo, že zvláštní body hrají důležitou roli v nehermitovské fyzice od optiky přes atomovou po jadernou fyziku, v kvantových fázových přechodech a kvantovém chaosu. V rámci tohoto projektu také navíc očekáváme, zejména z hlediska experimentálního a přístrojového, výraznou stabilizaci oscilátoru (vysoce zchlazený) širokospektrálního laseru a dokonce celého zesilovacího řetězce pro velice přesné měření, jež je nutné pro rozlišení a pozorování zvláštních bodů.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
OECD FORD - secondary branch
—
OECD FORD - another secondary branch
—
BE - Theoretical physics
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project basically focused on the field of research promised in the proposal and contributed mainly to general knowledge about exceptional points in physics and related theory problems. Due to experimental complications, an alternative focus on theoretical research contributed to 11 publications, including in Physical Review Letters, and stronger collaboration with Technion (Izrael).
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Jun 30, 2023
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-U
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
11,003 thou. CZK
Public financial support
10,901 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
11 003 CZK thou.
Public support
10 901 CZK thou.
99%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
Solution period
01. 01. 2020 - 30. 06. 2023