Projektbeschreibung
Übergangsmetall-Dichalkogenide weisen den Weg zu integrierten optischen On-Chip-Quantenschaltungen
Die Quanteninformationsverarbeitung wird die Lösung extrem komplexer Probleme beschleunigen, für die klassische Computer Jahre brauchen würden, und die Ausführung von Berechnungen gestatten, die bisher unmöglich waren. Bei der optischen Quanteninformationsverarbeitung werden Qubits mit einzelnen Photonen kodiert, die von Einzelphotonenquellen emittiert werden. Nun wird eine anspruchsvolle aktive Einzelphotonenquellen-Steuerung gebraucht, um Photonen, die von Natur aus Licht mit leicht unterschiedlichen Wellenlängen aussenden, ununterscheidbar zu gestalten. Außerdem erschweren die konventionellen Materialplattformen die Integration von Einzelphotonenquellen, Wellenleitern und Detektoren auf einem einzigen Chip. Das ERC-finanzierte Projekt TuneTMD wird nanotechnisch hergestellte, mehrschichtige Übergangsmetall-Dichalkogenide nutzen, um neuartige Einzelphotonenquellen, Wellenleiter, Strahlteiler und Detektoren herzustellen, die die Integration vereinfachen und den Weg zu integrierten quantenoptischen On-Chip-Schaltungen bereiten.
Ziel
In optical quantum computing, qubits are encoded on single indistinguishable photons emitted by single-photon sources (SPSs). The computation is carried out by interfering single photons and by measuring the output using single-photon detectors. A scalable optical quantum computer requires many individual SPSs emitting indistinguishable single photons, however, different SPSs emit light at slightly different wavelengths due to fabrication imperfections. This issue can be resolved by implementing an active control for each SPS to ensure generation of completely identical photons. Despite recent progress, active control of individual SPSs still remains one of the biggest challenges in future quantum technologies. Moreover, the vision of constructing an on-chip platform by integrating SPSs, waveguides, and detectors into a single planar chip is challenging due to the complicated integration of the conventional material platforms.
The TuneTMD project aims at developing a tunable on-chip integrated optical circuit using fully nanoengineered mono- and multilayer transition metal dichalcogenides (TMDs), and performing Hong-Ou-Mandel experiments on-chip. I hypothesize that unique optical and physical properties of multilayer TMDs such as high refractive index, low loss at telecom range, active tuning capability, and easy integration between different types of TMDs, combined with optimized nanopatterning techniques make nanoengineered TMDs the ideal semiconductor platform to build tunable, on-chip, fully integrated quantum optical circuits. I will exploit my expertise in nanophotonics and 2D materials to fabricate novel TMD photonic devices, e.g. SPS, waveguide, beamsplitter, and detector. Then I will integrate them on a chip to construct fully integrated quantum optical circuits. Finally, to demonstrate the ground-breaking nature of the proposed platform, I will perform a Hong-Ou-Mandel experiment with two tunable sources.
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.
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.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanophotonik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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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.
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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.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-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.
2800 KONGENS LYNGBY
Dänemark
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.