Projektbeschreibung
Licht-Materie Wechselwirkungen in Quantenmetamaterialien
Quantenverschränkung liegt vor, wenn der Quantenzustand von zwei oder mehr Teilchen selbst auf Entfernung nicht unabhängig von den anderen Teilchen beschrieben werden kann. Durch dieses Phänomen können Quantencomputer Aufgaben ausführen, die für klassische Computer unmöglich sind. Dafür sind starke Wechselwirkungen zwischen lokalisierten QuBits (Atomen) und fliegenden QuBits (Photonen) erforderlich, doch aktuell sind Paradigmen durch die Stärke der Wechselwirkung und somit Verlustmechanismen begrenzt. Finanziert über den Europäischen Forschungsrat wird diese Hürde zu effizienten Quantenoperationen im Projekt QuantMeta angegangen, indem Quantenmetamaterialien aus Quantenemitter-Arrays geschaffen werden. Sie sollen als Schnittstelle zur Schaffung von Atom-Photon-Verschränkungen dienen. Durch die durchgängige Kontrolle über den internen Freiheitsgrad der Emitter und den erstmaligen Zugang zu dauerhaften Zuständen sind Mehrkörperverschränkungen für einseitige Quantenberechnungen möglich.
Ziel
The key to realizing quantum systems that can implement quantum information processing is entanglement generation between many qubits. For distributing entanglement strong interactions between localized qubits (atoms) and flying qubits (photons) have to be ensured. The quantum-science community is currently searching for systems that offer enhanced light--matter interaction, as the efficiency of quantum operations in current state-of-the-art systems is limited by the interaction strength and loss mechanisms, which impede the generation of useful many-body entangled states.
We plan to address this challenge by creating quantum metamaterials from quantum-emitter arrays as novel interfaces for generating atom-photon entanglement. Whereas most of the scientific effort focuses on coupling localized qubits to pre-designed structures to enhance interaction (i.e. cavities), we plan to take a completely different approach: building bottom-up quantum optical metamaterials out of quantum particles. We will achieve this by embedding silicon-vacancy-center arrays integrated in a diamond chip, which have shown to be top candidates for entanglement distribution.
We will harness the enhanced collective response of the emitters to light and achieve a quantum response by coherently controlling the emitters' internal degrees of freedom. We will also access never-before-observed long-lived states, which are ideal for quantum memory. Our vision is to implement a scalable quantum light source with many degrees of freedom that generates large-scale atom-photon entanglement. By employing quantum information protocols we developed, our system can generate many-body entangled states applicable to one-way quantum computation. Our system unites major advantages for scaling-up entanglement: 1. High-fidelity quantum control over photonic states. 2. Potential operation-time speed-up by parallelizing photon control. 3. Quantum memory with long-lived states. 4. Integration into nanophotonics
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
- 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-2023-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.
91904 JERUSALEM
Israel
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.