Projektbeschreibung
Neuartige Werkzeuge zählen Mikrowellenphotonen-Statistik
Mikrowellenphotonen einschließlich supraleitender, Ladungs- und Spin-Qubits sind von entscheidender Bedeutung für Festkörper-Quantentechnologie-Architekturen. Ihre statistischen Eigenschaften sind jedoch noch wenig erforscht, da es keine geeigneten Mikrowellen-Photodetektoren gibt. Im Rahmen des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts QPHOTON ist die Entwicklung von Sensoren mit außergewöhnlicher Zeitauflösung geplant, die die Heisenberg-Grenze überschreiten und damit neuartige Messwerkzeuge für das Gebiet der Quantentechnologie bereitstellen. Dies könnte den Weg zu einer Quanteninformationsverarbeitung weisen, die auf Bosonen-Sampling mit supraleitenden Schaltkreisen beruht, und bei der die Fähigkeit zur Programmierbarkeit mit einer stärkeren Ausnutzung von Quanten kombiniert wird. Die vorgeschlagene Forschung wird weitere Einblicke in das Wechselspiel zwischen korrelierten bosonischen und fermionischen Zuständen geben und neue experimentelle Aktivitäten im Bereich der Vielkörperphysik anregen.
Ziel
With the proposed research programme we plan to pioneer a platform that provides experimental access to the statistics of the microwave photons, thus opening up single-photon experiments in solid-state quantum devices.
Microwave photons play a major role throughout all solid-state quantum technology architectures, including superconducting qubits as well as charge and spin qubits in semiconductors, where they are used for control, coupling and readout. However, the particle nature of the photons and in particular their statistical properties remain unexplored. The main roadblock here is the lack of suitable microwave photodetectors for performing continuous photon counting at high quantum conversion efficiency.
We will create sensors probing the timing between two photons with time resolution better than the timeuncertainty Heisenberg limit of the individual photons. Thereby we will create novel measurement tools applicable throughout the quantum technology field. In particular, the photon counting developed in this research programme will open up the avenue to implement quantum computing based on so-called boson sampling with superconducting circuits, combining two key requirements for practical quantum computing: the programmability of the superconducting circuits and the stronger quantum advantage of quantum processors based on boson sampling.
Beyond enabling these new measurement capabilities, on the fundamental side we generate unique experimental insights. The interplay between correlated bosonic and fermionic states e.g. on how the bosonic particle statistics of the photons map onto the fermionic ones of the electrons is likely to spur new experimental activities around many-body physics. Furthermore, the detection timing resolution beyond the Heisenberg limit will also shed light on the still unknown physics question on how measurements really work and act in the quantum physics domain.
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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- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren optische Sensoren
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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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.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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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.
22100 Lund
Schweden
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.