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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Mesoscopic light-matter entanglement in hybrid solid-state networks

Descripción del proyecto

Simulación de la propagación del entrelazamiento entre luz y materia en redes híbridas a gran escala

El entrelazamiento entre luz y materia será esencial para la revolución tecnológica cuántica, en la que los sistemas cuánticos híbridos con múltiples grados de libertad física se implementarán a través de la optoelectrónica cuántica. El objetivo del proyecto enQnet, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, es desarrollar herramientas teóricas innovadoras para simular múltiples niveles en ordenadores y simuladores cuánticos, lo cual permitirá ir más allá de la simulación de los actuales sistemas de dos niveles de cúbits. En el proyecto se investigará un punto cuántico acoplado a dos cavidades y el entrelazamiento de los fotones emitidos por ambas para, a continuación, ampliarlo a múltiples puntos cuánticos conectados a las dos cavidades. Por último, se utilizarán grandes redes híbridas para estudiar descripciones novedosas de la propagación del entrelazamiento.

Objetivo

Hybrid quantum systems couple together multiple distinct physical degrees of freedom. They are essential to the quantum technological revolution as, for instance, the light-matter coupling provides a way to transfer information from electronic to optical systems or vice versa. They also allow studying fundamental physics of quantum information.

I propose a theoretical project involving hybrid quantum networks consisting of coupled photonic and electronic systems. It will lead to a state-of-the-art blueprint for a quantum simulator and a set of new tools for understanding quantum mechanical entanglement in practice.

Currently, there are efforts to build quantum computers and simulators. These systems are often based on superconducting circuits or trapped ions with one type of a system: a qubit which is a two-level system. However, simulating modes with multiple levels, optical or vibrational systems for example, is inefficient with qubits. This project aims to provide novel theoretical tools for a hybrid quantum network that would fare better because it already contains optical modes. The theoretical tools developed combine condensed matter physics and quantum optics including phase-space methods.

I tackle the scientific objective in the following way: First, I focus on specific light-matter interactions of quantum dots and microwave cavities. I look into the smallest possible network of a quantum dot coupled to two cavities. In this simple network, I characterize the non-classical and non-local correlations of the two cavities, their entanglement, by studying the cross-correlations of the photons emitted by the cavities. Second, I expand the network by connecting quantum dots to the two cavities. This allows seeing the propagation of entanglement from the cavities to the terminating quantum dots. Finally, I extend the investigations to large hybrid networks which I will use for quantum simulation and to find new effective descriptions of entanglement propagation.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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Coordinador

LUNDS UNIVERSITET
Aportación neta de la UEn
€ 222 727,68
Dirección
Paradisgatan 5c
22100 Lund
Suecia
Región
Södra Sverige Sydsverige Skåne län
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos