Projektbeschreibung
Erbium-Ionen-Quantenregister für Datenverarbeitung und Kommunikation der nächsten Generation
In Kristalle eingebettete Erbium-Ionen stellen vielversprechende Kandidaten für die Quanteninformatik dar, da sie einzigartige Eigenschaften aufweisen, wie z. B. optische Übergänge in Telekommunikationsbändern und die Bildung großer magnetischer Dipole. Die Entwicklung eines hybriden Quantenregisters, das eine schnelle Steuerung, eine hohe Auslesetreue und eine lange Speicherzeit vereint, verspricht erhebliche Kapazitäten für die Quanteninformatik und -kommunikation. Im Gegensatz zu bisherigen spinbasierten Quantenregistern, die auf systemeigener Photolumineszenz beruhen, ist das Ziel des Projekts EQRSMPD, das Erbium-Ionen-Quantenregister mit einem einzigen Mikrowellenphotonendetektor zu betreiben. Dies könnte eine Schnittstelle zwischen Quantenregistern und Mikrowellenphotonen unterstützen und den Weg für fortgeschrittene Quantenanwendungen von Erbium-Ionen, die Spin-Spin-Verschränkung über große Entfernungen und hybride Quanteninformationsplattformen ebnen. EQRSMPD wurde über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt.
Ziel
Erbium ion embedded in crystal is a promising candidate for quantum information processing for its unique properties, such as optical transition at telecom band and large magnetic dipole. Erbium nuclear spin has long coherence time and is ideal for working as quantum memories. A hybrid quantum register formed by erbium electron spin, intrinsic nuclear spin and nearby nuclear spins in the host crystal combining fast control, high-fidelity readout and long memory time will have huge capacities in quantum applications, such as quantum computing and quantum communication. Previous spin-based quantum registers rely on the spin-dependent photoluminescence, which is system specific. In this project, we propose to realize erbium ion quantum register operated with a single microwave photon detector which is based on a superconducting transom qubit and works in principle for any spin system. This project will enable interface between quantum register and microwave photons, and pave the way for more sophisticated quantum applications of erbium ions, long-distance spin-spin entanglement, and hybrid quantum information platforms.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
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