Přímé zobrazování koherentně delokalizovaných excitonů v molekulárních agregátech
Cíle projektu
Schopnosti rozeznávat, ovládat, popisovat a sledovat v čase kvantově provázané stavy jsou esencí kvantových počítačů. Vybuzené stavy organických barviv vhodně uspořádaných do shluků jsou význačným příkladem koherentní delokalizace a kvantového provázání. Zamýšlíme provést přímý výzkum kvantových jevů spontánně vyvstávajícich na 2D excitonických klastrech - hradlech - sestavených pomocí fyzikálně nebo chemicky řízených procesů, či molekulárními manipulacemi. Optická spektra dokážeme rozlišit s přesností lepší než nanometr v prostoru a pikosekundu v čase použitím nejnovější spektro-mikroskopie. Díky kombinaci detekce fotonů, elektronů a atomárních sil na jedné platformě v prostředí ultravysokého vakua a za kryogenních teplot můžeme získat geometrie agregátů, jejich fotonové mapy a elektronové struktury. Experimentální poznatky podpoříme ab-initio výpočty a vytvoříme software speciálně určený pro simulaci fotonových map za účelem propojení experimentálních výsledků a teorie a návrhu exemplárních kvantových hradel tvořených molekulami barviv.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202200004
Hlavní účastníci
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
22-18718S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Direct visualization of coherently delocalized excitons in molecular aggregates
Anotace anglicky
Abilities to identify, control, characterize and track evolution of entangled quantum states are at the essence of quantum computing. Excitonic states of organic dyes suitably arranged into aggregates are a prominent example of coherent delocalization and quantum entanglement. We aim to directly address the emerging quantum phenomena in designed 2D excitonic clusters - gates - built by physically- or chemically-driven assembly processes or by molecular manipulation. We can resolve photon spectra spatially on subnanometer scale and temporally with picosecond resolution employing the newest type of spectromicroscopy. Through integration of photon, electron and atomic force detection on a single platform, under ultra-high vacuum and cryogenic temperatures, we can obtain the aggregate geometries, their photon maps and electronic structures. Ab-initio calculations will support the experimental findings and a software will be specifically developed to simulate the photon maps in order to bridge experiments with theory and to design proof-of-concept quantum gates formed with dye molecules.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - vedlejší obor
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BE - Teoretická fyzika
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2022
Ukončení řešení
31. 12. 2024
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
12. 3. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
12 496 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
12 075 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
421 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
12 496 tis. Kč
Statní podpora
12 075 tis. Kč
96%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024