Descrizione del progetto
Dicalcogenuri dei metalli di transizione: un percorso verso i circuiti ottici quantistici integrati su chip
La computazione quantistica velocizzerà la risoluzione di problemi estremamente complessi, per la quale i computer classici potrebbero impiegare anni, consentendo calcoli non possibili in precedenza. La computazione quantistica ottica codifica qubit su singoli fotoni emessi da sorgenti a singolo fotone. Affinché sia possibile produrre fotoni indistinguibili che siano in grado di emettere luce in modo naturale a lunghezze d’onda leggermente diverse, è necessario occuparsi del controllo attivo di queste sorgenti. Inoltre, le piattaforme di materiali convenzionali rendono complessa l’integrazione di sorgenti a singolo fotone, guide d’onda e rilevatori su un unico chip. Il progetto TuneTMD, finanziato dal CER, sfrutterà dicalcogenuri dei metalli di transizione nano-ingegnerizzati e multistrato per fabbricare nuovi rilevatori, partitori di fascio, sorgenti a singolo fotone e guide d’onda, semplificando l’integrazione e consentendo la realizzazione di circuiti ottici quantistici integrati su chip.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- ingegneria e tecnologia nanotecnologia nanofotonica
- scienze naturali scienze fisiche fisica teoretica fisica delle particelle fotoni
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
2800 KONGENS LYNGBY
Danimarca
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.