Fasstyrning i kvantmaterial med hjälp av skräddarsydda ljuspulser

Projekttitel: Fasstyrning i kvantmaterial med hjälp av skräddarsydda ljuspulser
Huvudsökande: Oscar Grånäs, materialteori
Beviljade medel: 4 000 000 SEK för perioden 2026-2029

I det här projektet möts teori och experiment för att utforska nya vägar för att driva förändringar i materialens tillstånd. Med hjälp av skräddarsydda laserpulser på ultrakorta tidsskalor, pico- till femtosekunder, siktar vi på att förstå och hantera dynamiken i kvantmaterial på ett mer effektivt sätt. Målet är att vidga användningsområdena för komplexa material genom att nå tillstånd som inte är åtkomliga under normala förhållanden. Dessutom hoppas vi förbättra vår förståelse över de grundläggande växelverkningarna som kan styras i dessa ultrakorta tidsramar.

Det unika med vårt förslag är en ny metod för att förhöja selektiviteten i övergångar till metastabila tillstånd, skillnaden i fysikaliska egenskaper såsom magnetism och ledningsförmåga kan skilja sej drastiskt mellan olika tillstånd, något som är viktigt för många tillämpningar. Vi utvecklar metoder för att simulera interaktionen mellan ljus och materia, vilket gör det möjligt för oss att utföra ”datorexperiment” där alla variabler kan övervakas och justeras. Genom att använda våra egna experimentella faciliteter avser vi att överbrygga klyftan från teoretiska förutsägelser till experimentell verklighet. Under de senaste åren har betydande framsteg i utvecklingen av teoretiska verktyg gjorts inom detta fält, vilket nu möjliggör dessa simuleringar. Tillsammans med kollegor som leder den experimentella forskningen har vi identifierat utmaningar som vi kan ta oss an under ett fyraårsprojekt, där vi använder nyskapade teoretiska och experimentella uppställningar.