Projektbeschreibung
Neuartige Materialkombination könnte Erzeugung von Quantenlicht verbessern
Die kontinuierlichen Fortschritte in der photonischen Quanteninformationsverarbeitung und in der Quanteninformatik erfordern eine effizientere Kontrolle der Quantenlichterzeugung. Halbleiter-Quantenpunkte haben sich als außergewöhnliche Photonenquellen erwiesen. Trotz ihres Potenzials stellt es eine Herausforderung dar, sowohl eine hohe Ununterscheidbarkeit der Photonen als auch eine hohe Effizienz der Lichtauskopplung zu erreichen. Die derzeitigen Methoden zur Verbesserung der Extraktion beeinträchtigen oft die Photonenqualität aufgrund technischer und materieller Beschränkungen. Ziel des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts DIRAQUM ist es, diese Probleme durch die Integration von Quantenpunkten mit photonischen Dirac-Metamaterialien zu lösen. Diese Metamaterialien unterstützen topologische Randzustände, die unempfindlich gegenüber Störungen sind und Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie verbessern. Durch die Kombination von InGaAs-Quantenpunkten mit photonischen Dirac-Metamaterialien zielen die Forschenden auf die Ununterscheidbarkeit von Photonen, eine effiziente Photonen-Extraktion und eine präzise Einzelphotonen-Emission ab.
Ziel
Technology in photonic quantum information processing and quantum computing is advancing rapidly, requiring more efficient and precise control of the generation of quantum states of light. Over the past decade, semiconductor quantum dots (QDs) have emerged as near-perfect photon sources with unprecedented photon emission rates compared to other technologies. However, two key factors, photon indistinguishability and extraction efficiency, are critical for practical applications such as multiphoton interferometric experiments, quantum computing and boson sampling. Achieving both high photon indistinguishability and extraction efficiency from any quantum light source is challenging due to inherent trade-offs between precise control of photon properties and efficient collection, as well as technical and material limitations. Various photonic structures (such as cavities and metamaterials) have been used to improve the extraction efficiency of the emitters, but they often introduce complexities that adversely affect photon indistinguishability. Imperfections such as etched surfaces around QDs can lead to unwanted effects like an unstable charge environment due to exposed crystal bonds and surface interactions, ultimately degrading photon indistinguishability. To address these issues and improve performance, a promising alternative approach is to integrate quantum dots with Dirac photonic metamaterials. Within these metamaterials, topological states can emerge as protected edge states, which are known to be resilient to disorder and imperfections. Furthermore, Dirac photonic metamaterials lead to enhanced light-matter interactions, allowing a dramatic increase in spontaneous emission and the manipulation of chiral photon modes. The overall aim of this project is to combine quantum dots (InGaAs) with Dirac photonic metamaterials to achieve specific goals, including high photon indistinguishability, efficient photon extraction and tailored single-photon emission.
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.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenElektromagnetismus und ElektronikHalbleiterbauelement
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftentheoretische PhysikTeilchenphysikPhotonen
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
97070 Wuerzburg
Deutschland