Projektbeschreibung
Neuer Ansatz nutzt verdrehte Quantenzustände zum Schutz von Informationen
Die Quantenwissenschaft hat das Potenzial, die moderne Technik mit effizienteren Computern, Kommunikationsgeräten und Sensorikeinrichtungen zu revolutionieren. Quantensysteme zu entwickeln, ist jedoch ein komplexes Unterfangen, da ihre nur aus wenigen Atomen bestehenden Bausteine derart klein sind, dass sie durch Umweltreize instabil und oft unbrauchbar werden. Das EU-finanzierte Projekt QUANTWIST wird Effekte auf der Quantenebene erkunden, die Umweltreizen gegenüber stabiler sind und somit gespeicherte Informationen schützen können. Zu diesem Zweck werden die Forschenden gekoppelte elementare Quantensysteme auf eine Weise verdrehen, dass ein globaler Quantenzustand entsteht, der widerstandsfähiger gegenüber Umweltstörungen ist. Quantenverdrehungen könnten als topologische Quelle der Verschränkung dienen und somit einen Rauschschutzmechanismus für die Quantengeräte der Zukunft darstellen.
Ziel
Quantum technology will revolutionize information transmission, processing, and sensing with unprecedented potential for science, economy, and the society as a whole. Yet, the strong sensitivity of quantum systems to unavoidable environmental noise impedes quantum technological breakthroughs. Here, we propose to twist coupled elemental quantum systems such that they form a global, robust quantum state that is resilient against environmental perturbations. For instance, in magnetic spin chains, fixing the magnetization at one end while rotating the magnetization at the other end can result in stable quantum helices. Such quantum twists cannot easily be unwound: They exhibit topological protection. We want to explore the full potential of this concept and extend it to higher-dimensional twists including vortices and skyrmions, see Fig. (1). The main objectives of this project are to (1) theoretically describe quantum twists in chains and arrays of atoms; (2) identify concrete realizations in cold atoms and solid state systems; (3) supply a general theory for quantum twists and connect it to topological models in high-energy physics; (4) designing and implementing an on-top error-reduction scheme for quantum information processing. The presented approach is unrelated to known quantum-mechanical topological approaches in electronic and magnetic systems that rely on momentum space, adiabatic manipulations, or globally indistinguishable quantum states. Quantum twists can serve as a topological source of entanglement, quantum energy storage, and establish an independent and versatile noise-protection mechanism for future quantum devices.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
20148 Hamburg
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.