Descrizione del progetto
Pionieristiche interazioni tra luce e materia nei metamateriali quantistici
L’entanglement quantistico si verifica quando lo stato quantistico di due o più particelle non può essere descritto indipendentemente da altre anche distanti da loro, il che consente ai computer basati sulla potenza quantistica di svolgere compiti inaccessibili ai computer tradizionali. Questo entanglement richiede forti interazioni tra qubit localizzati (atomi) e qubit volanti (fotoni); tuttavia, i paradigmi attualmente a disposizione sono limitati dalla forza dell’interazione e dai successivi meccanismi di perdita. Il progetto QuantMeta, finanziato dal CER, si propone di affrontare questa barriera all’efficienza delle operazioni quantistiche creando metamateriali quantistici da array di emettitori quantistici come nuove interfacce per generare l’entanglement tra atomi e fotoni. Il controllo coerente dei gradi di libertà interni degli emettitori e il primo accesso di sempre a stati a lunga durata consentiranno di originare stati entangled a molti corpi per la computazione quantistica unidirezionale.
Obiettivo
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
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
- 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).
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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-2023-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.
91904 JERUSALEM
Israele
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.