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Nuclear Quantum Information Processing Controlled via Hyperfine Interaction with Electrons

Projektbeschreibung

Erforschung von Architekturen für QRAM und Quantencomputer der Zukunft

Quanten-RAM (QRAM) ist eine wichtige Ressource für Quantencomputer, die in verschiedenen theoretischen Vorschlägen erwähnt wird. Es wird erwartet, dass es in der Zukunft des Quantencomputers und anderer Quantenbereiche eine bedeutende Rolle spielen wird. Es handelt sich nämlich um einen Quantenspeicher, der es ermöglicht, Quanteninformationen in einer Überlagerung von Speicherzellen zu lesen oder zu schreiben. Das vom Europäischen Forschungsrat geförderte nQUICHE-Projekt zielt darauf ab, einen Quanten-Router, die Einheitszelle eines QRAM, zu demonstrieren und dabei neu entwickelte Techniken der Spektroskopie, der Einzelspin-Detektion und der kohärenten Steuerung einzusetzen. Um dies zu erreichen, werden sie Elektronen- und Kernspins im Festkörper nutzen, die an supraleitende Schaltkreise gekoppelt sind. Diese hybride Spin-Architektur birgt ein großes Potenzial für die Umsetzung von QRAM.

Ziel

Quantum RAM (QRAM) is a key quantum computing resource featuring in many theoretical proposals that has never been demonstrated in experiment. A QRAM is a quantum memory in which one can read or write quantum information to a superposition of memory cells. Such a device is powerful as a tool for implementing many quantum algorithms, including Grover’s search algorithm, quantum chemistry, quantum cryptography and quantum machine learning, and is regarded by many as essential for a future quantum computer.

Nuclear Quantum Information processing Controlled via Hyperfine interaction with Electrons (nQUICHE) aims to use recently developed techniques in single spin detection, spectroscopy and coherent control to demonstrate a quantum router, the unit cell of a QRAM, using electron and nuclear spins in the solid state coupled to superconducting circuits. The hybrid spin architecture proposed in nQUICHE has a baked-in double controlled-SWAP interaction that efficiently routes quantum information into memory qubits with seconds-long coherence times, making the system particularly well suited to realising a QRAM. Beyond QRAM, nQUICHE will expand the toolbox of techniques for solid state spin quantum information processing and will investigate new crystal hosts and an alterative spin system with a large nuclear spin of 7/2, exploring its 16-dimensional Hilbert space. Architectures for controlling large arrays of spins and interfacing with superconducting circuits in a scalable, modular architecture will be developed. These experiments are relevant not only for constructing a QRAM, but also for quantum computation and networking with this platform. The techniques developed will push the frontiers of electron paramagnetic resonance. In addition to having technological applications, experiments performed during nQUICHE will explore novel effects with single spins that are of interest from a purely fundamental physics perspective.

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.

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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 2 485 658,00
Adresse
RUE LEBLANC 25
75015 Paris
Frankreich

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Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

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.

€ 2 485 658,00

Begünstigte (1)

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