Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary

Enhanced quantum resilience through twists

Opis projektu

Nowe podejście wykorzystuje skręcone stany kwantowe do ochrony informacji

Nauka kwantowa ma potencjał, by zrewolucjonizować współczesną technologię dzięki wydajniejszym komputerom oraz urządzeniom komunikacyjnym i czujnikom. Opracowywanie układów kwantowych jest jednak skomplikowane, ponieważ ich elementy budulcowe, składające się z zaledwie kilku atomów, są tak małe, że bodźce środowiskowe czynią je niestabilnymi i często nieprzydatnymi. Zespół finansowanego ze środków UE projektu QUANTWIST zbada skutki na poziomie kwantowym, które są stabilniejsze w obliczu bodźców środowiskowych, dzięki czemu mogą chronić przechowywane informacje. W tym celu badacze skręcą sprzężone elementarne układy kwantowe, tworząc globalny kwantowy stan, który będzie bardziej odporny na perturbacje środowiskowe. Skręty kwantowe mogłyby służyć jako topologiczne źródło splątania, oferując mechanizm ochrony przed hałasem dla przyszłych urządzeń kwantowych.

Cel

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.

Dziedzina nauki

Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.

Instytucja przyjmująca

UNIVERSITY OF HAMBURG
Wkład UE netto
€ 1 458 688,00
Adres
MITTELWEG 177
20148 Hamburg
Niemcy

Zobacz na mapie

Region
Hamburg Hamburg Hamburg
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 458 688,00

Beneficjenci (1)