Projektbeschreibung
Magnonen treffen auf Quanteninformationen für einen neuen Ansatz an die Datenverarbeitung und -speicherung
Der Ehrgeiz, das mooresche Gesetz und seine weitsichtige Vorhersage über die Zukunft von Transistoren auf Chips zu überwinden, hat zu erheblichen Innovationen angespornt und ermöglicht, dass immer mehr Transistoren auf immer kleineren Chips Platz finden. Allerdings stehen Transistoren nun erneut weiteren Innovationen bei der Frage im Weg, wie die exponentiell wachsenden Datenvolumina verarbeitet und gespeichert werden sollen. Die Informationsverarbeitung und das Computerwesen auf Grundlage der Quantenmechanik haben das Potenzial, diese Hindernisse zu überwinden. Quanten der Spinwellenanregung in einem geordneten Magnetfeld namens Magnonen können in Feldern der Quantenmagnonik kohärent mit Quanteninformationen interagieren. Das EU-finanzierte Projekt SPINCAT wird die magnonische Spintronik mit der Quanteninformationsverarbeitung verbinden, um magnonische Katzenzustände zu erzeugen und zu manipulieren. Ein Erfolg könnte Big Data genau die Rechenleistung und Datenspeicherungskapazitäten bescheren, die dafür benötigt werden.
Ziel
Given the rapid development of information-based society, it becomes more important and urgent to find efficient means to store and process huge amount of information. While the traditional transistor technology is becoming a bottleneck, spintronics and quantum information science stand out as two promising candidates to innovate our current computing and storage concepts. The combination of these two fields can allow us to take advantages of both fields to build solid-state platforms for studying quantum phenomena and performing multi-functional quantum information tasks. However, their interaction was limited because of the different properties of classical magnetization in spintronics and quantum qubit in the quantum information. The situation is changing with the progress of magnonic spintronics, which manipulates the collective magnetic excitation so-called magnons, and fits neatly with continuous variable quantum information. In the SPINCAT project, I will provide a route to bridge the two fields by examining the generation and manipulation of the magnonic Schrödinger cat state in the continuous variable quantum information science. In particular, I will (i) generate and manipulate of magnonic cat state in magnetic ordered systems driven by parametric pumping, (ii) ascertain its robustness under the influence of magnon-photon and magnon-magnon scattering, (iii) detect this nonclassical state by coupling it to the cavity photons, and (iv) identify its applications in quantum computing and quantum teleportation. The SPINCAT is an original, novel and highly interdisciplinary project covering spintronics, quantum optics and quantum information. The successful implementation of this project will significantly broaden the horizon of each subfield, and fertilize the on-going topics in magnonic spintronics in particular. Further, the training and skills acquired in this project would increase my competence in academics and boost myself to become a mature researcher.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicsspintronics
- natural sciencescomputer and information sciences
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesphysical sciencesquantum physicsquantum optics
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
3584 CS Utrecht
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