Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Optical Entanglement of Nuclear Spins in Silicon

Opis projektu

Skalowanie komputerów kwantowych dzięki spinom krzemowym

Komputery kwantowe są kluczem do zrewolucjonizowania świata technologii, ale wciąż do rozwiązania pozostaje jedno kluczowe wyzwanie - niezawodna integracja i kontrola kubitów w krzemie, który stanowi fundament nowoczesnej technologii informacyjnej. Dotychczasowe wysiłki oparte na elektronowym spinie kropek kwantowych lub domieszek były ograniczone, ponieważ mogą one splątać kubity tylko w bliskiej odległości, ograniczając skalowalność. Ograniczyło to ekspansję układów kwantowych opartych na krzemie. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu OpENSpinS ma na celu pokonanie tych barier poprzez wykorzystanie spinów jądrowych domieszek erbu jako kubitów, kontrolowanych i splątanych z fotonami. Dzięki innowacyjnym rezonatorom nanofotonicznym i adresowaniu optycznemu, zespół projektu OpENSpinS utoruje drogę do opracowania skalowalnych, długodystansowych sieci kwantowych, łącząc mocne strony fotonów i spinów jądrowych.

Cel

A major breakthrough in quantum information processing is expected once “qubits”, carriers of quantum information, can be reliably integrated and controlled in silicon – the basis of today’s advanced classical information technology. Previous qubit realizations used the electronic spin of quantum dots or dopants, i.e. atoms of a different species replacing silicon in the lattice. However, this approach has only allowed for the entanglement of qubits in immediate proximity, which has hindered increasing the size of silicon-based quantum information processing systems. In OpENSpinS, these limitations will be overcome by using the nuclear spins of erbium dopants as qubits. These are initialized, read-out and controllably entangled using photons in the minimal-loss band of existing fiber-optical infrastructure. To demonstrate the unique potential of this approach, the specific objectives of the proposal are: I) The fabrication of nanophotonic resonators with unprecedented Purcell enhancement to enable coherent spin-photon coupling, II) the direct optical addressing and control of nuclear spin qubits with long coherence, and III) the implementation of optically-controlled two-qubit quantum gates and entanglement, both within a node and over distance. The proposed system combines the advantages of two leading platforms for quantum information processing: the bandwidth and long-distance connectivity of photons at telecommunications wavelength with the robust control and hour-long qubit storage achievable with nuclear spins in silicon. As the proposed chip-integrated resonators can be manufactured using established processes of the semiconductor industry, the novel hardware platform implemented in OpENSpinS offers unique prospects for future up-scaling of quantum information processing systems and quantum networks.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Wkład UE netto
€ 1 984 375,00
Koszt całkowity
€ 1 984 375,00

Beneficjenci (1)