Contract de cercetare CEEX 06-D11-37

1. Optimizarea geometriilor de capcane electromagnetice, cu accent pe geometriile cuadrupolare şi multipolare.

   Vor fi cercetate geometriile liniare datorită unui raport mărit semnal-zgomot, necesar în spectroscopia de înaltă precizie, metrologia şi logica cuantică. Vor fi studiate potenţialele electrice pentru aceste geometrii de capcană, reprezentările de contur şi suprafaţă asociate. Vor fi prezentate contribuţiile efectelor parazite care înrăutăţesc performanţele stocării, cum ar fi micromişcarea şi contribuţiile termenilor de ordin superior din dezvoltarea în serie a potenţialului electric, ceea ce reprezintă un rezultat nou. Va rezulta un model teoretic. Va fi realizat un program care identifică punctul de funcţionare din diagrama de stabilitate

2. Rezultatele vor fi utilizate pentru studiul dinamicii particulelor încărcate electric, confinate în capcane neliniare, în prezenţa radiaţiei laser.

   Va fi studiată atât stabilitatea clasică cât şi cea semiclasică. Vor fi examinate proprietăţile de stabilitate ale ecuaţiei Hill (Mathieu) neliniare corespunzătoare dinamicii particulelor. Vor fi introduşi operatorii Floquet. Sistemul ion-capcană va fi considerat disipativ, fiind caracterizat de atractori. Vor fi identificate regiunile de mişcare ordonată şi respectiv haotică în dinamica particulei. Va rezulta un model nou, care tratează ionul stocat ca pe un oscilator parametric amortizat, cunoscut a prezenta proprietăţi fractale şi atractori stranii. Va fi utilizată metoda formelor normale pentru studiul micilor perturbaţii anarmonice ale unei capcane electromagnetice cuadrupolare, ceea ce reprezintă un rezultat nou. Vor rezulta cunoştinţe noi

3.  Utilizând formalismul stărilor coerente se va decuantifica hamiltonianul sistemului de ioni, caracterizând astfel haosul cuantic prin metodele de lucru ale celui clasic.

   Va rezulta un model perfecţionat. Vor fi introduşi operatori de evoluţie pentru sistemul de particule atomice confinate. Va fi discutată problema interacţiei dintre radiaţia laser de răcire şi sistemul atomic, pentru a putea iniţializa un registru cuantic

     

4. Vor fi proiectate şi testate noi geometrii de capcane electromagnetice, care funcţionează în condiţii STP.

   Se vor studia condiţiile de stocare şi procesele de ordonare, pentru speciile de microparticule utilizate. Va rezulta o metodă experimentală pentru determinarea sarcinii specifice a particulelor stocate, care ar putea fi utilizată cu succes în monitorizarea mediului, prin identificarea agenţilor poluanţi din aer sau din lichide (picături de apă). Astfel vor putea fi urmărite calitatea aerului şi a apei. Vor rezulta noi metode şi tehnici experimentale, cunoştinţe şi informaţii noi. Se estimează că va fi depusă o cerere de brevet de invenţie

5. Vor fi efectuate cercetări experimentale asupra dinamicii microparticulelor confinate, va rezulta software pentru ilustrarea şi simularea proceselor de ordonare din capcană.

   Se vor realiza un CD-ROM comercial cu programele de simulare, vor rezulta metode experimentale şi un model analitic

Vor fi publicate cel putin 8 articole în străinătate, în reviste de mare impact. Va mai rezulta o cerere de brevet de invenţie, cel puţin două programe software, vor fi elaborate mai multe modele conceptual noi (cel putin patru) şi teorii care vor fi testate. Vor rezulta noi geometrii de capcană şi o instalaţie complex ă de confinare a particulelor şi un sistem electronic pentru alimentarea electrozilor unei capcane electromagnetice.

Beneficiile realizării proiectului constau în:

• efectuarea de cercetări de vârf şi dobândirea de noi cunoştinte în domeniile logicii cuantice, fizicii computaţionale şi a fizicii ionilor stocaţi, cu aplicaţii în optica, electrodinamica şi metrologia cuantică, în realizarea pe viitor a calculatoarelor cuantice capabile de miliarde de operaţii pe secundă, bazate pe tehnologii noi, nepoluante, cu accent pe nanotehnologii şi nanoelectronică.

• crearea unui grup de specialişti de înaltă calificare în România, pe o directie de cercetare prioritară pe plan internaţional, atât pentru fizica fundamentală (mecanica, optica şi electrodinamica cuantică), cât şi pentru tehnică şi metrologie. Se va realiza astfel o mai bună integrare a temelor de cercetare din România cu cele prioritare din PC7 al Uniunii Europene, în domeniile nanoelectronicii, metrologiei, spectroscopiei de înaltă precizie şi în cel al fizicii informaţiei cuantice.

• creşterea vizibilităţii şi consolidarea unei poziţii competitive a ştiinţei româneşti prin publicarea şi diseminarea rezultatelor în reviste de specialitate, cărţi, prin participarea la conferinţe internaţionale şi seminarii, brevete

• realizarea de noi geometrii de capcană, liniare şi neliniare, care vor reprezenta baza unor noi etaloane atomice de frecvenţă, mult mai precise, bazate pe particule atomice confinate

  simularea dinamicii ionice şi a proceselor de ordonare în capcane, rezultând software comercializabil

• Posibilitatea realizării, după încheierea proiectului, a unui prototip de instalaţie miniaturizată pentru stocarea microparticulelor şi a aerosolilor, în vederea determinării sarcinii specifice şi a identificării agenţilor poluanţi din atmosferă. Beneficiarii posibili sunt laboratoarele de fizică din universităţi şi colegii, institute de chimie, farmacie şi monitorizare a poluării mediului. În ultimii 6 ani, instalaţii similare realizate de grupul de cercetare din instituţia conducătoare de proiect, au fost valorificate prin contracte economice atât în ţară (M.Ap.N., universităţi), cât şi în străinătate (Polonia şiGermania).

• elaborarea de pagini Web dedicate prezentării cercetătorilor implicaţi, diseminării rezultatelor obţinute.

• pregătirea pe baza rezultatelor obţinute a unei colaborări în cadrul contractelor UE, PC7. Există deja la data redactării proiectului contacte şi cooperări stabilite în mai multe ţări europene, ca Germania, Franţa, Elveţia. Noi contacte sunt în pregătire şi se întreprind demersuri în acest sens.

• Rentabilitatea şi profitul estimat se bazeaza în primul rând pe obţinerea rezultatelor enumerate şi pe crearea unui parteneriat de cooperare între instituţii de cercetare-dezvoltare de elită şi centre universitare de prestigiu din ţară, într-un domeniu de importanţă deosebită pentru fizica cuantică, cu multiple aplicaţii pentru ştiinţă şi nanotehnologie. Un aspect important îl constituie perspectivele reale de continuare a cercetărilor care vor fi demarate în cadrul proiectului şi după încheierea acestuia. Se estimează că rezultatele ce vor fi obţinute sunt în măsură să permită realizarea pe viitor de contacte şi colaborări cu centrele europene din reţeaua de Optică Cuantică şi Optică Atomică. Astfel România va avea acces la tehnologii de vârf printr-o investiţie financiară moderată în raport cu beneficiile ulterioare ale aplicării acestor rezultate, prin probabila creare de parteneriate stiinţifice internaţionale pe tematica de interes şi prin atragerea de fonduri comunitare, accelerând astfel procesul de integrare al cercetării româneşti cu cea din Uniunea Europeană. Repartizarea drepturilor de proprietate intelectuală nu va ridica nici un fel de probleme între partenerii implicaţi, ca urmare a existenţei unui acord clar prin care drepturile de proprietate asupra rezultatelor şi aplicatiilor aparţin în principal conducătorului de proiect, dar şi partenerilor. Există însă menţiunea expresă că partenerii pot folosi oricând aceste rezultate, dar numai cu acordul conducătorului de proiect. Detaliile vor fi precizate în Protocolul de colaborare ce va semnat între parteneri în cazul finanţării proiectului.

  Inapoi la partea de sus a paginii