Projektbeschreibung
Präzision in Quanteninformatikschaltungen bringen
In supraleitenden Schaltungen beruht die Erzeugung beliebiger Zustände mit kontinuierlichen Variablen traditionell auf der Modulation entweder des Qubit- oder des Resonator-Ansteuersignals. Diese Standardtechnik unterliegt jedoch letztlich durch die dem Resonator innewohnende Kerr-Nichtlinearität Einschränkungen, aufgrund derer die Zustände verzerrt werden und die Betriebsgenauigkeit begrenzt ist. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts PPRISM-G besteht darin, diesen Engpass durch die Entwicklung eines programmierbaren parametrischen Resonators zu überwinden, der über eine unabhängige gradiometrische Modulation mittels eines supraleitenden, nichtlinearen, asymmetrischen induktiven Elements (G-SNAIL) verfügt, um in der Quanteninformationsverarbeitung eine hochgradig abstimmbare, rauscharme Qubit-Auslesung zu realisieren. Zu den Hauptzielen des Projekts zählen der Bau des G-SNAIL-Resonators, die Bewertung seiner Rekonfigurierbarkeit durch Kartierung des Kerr-Koeffizienten sowie die Validierung der Leistungsfähigkeit anhand der Erzeugung nichtgaußischer Zustände und der universellen Steuerung von Moden mit kontinuierlichen Variablen.
Ziel
Two paradigmatic approaches for generating arbitrary continuous-variable (CV) states in a qubit–resonator system rely on time-modulating either the qubit drive or the resonator drive. However, the intrinsic Kerr nonlinearity of superconducting cavities imposes a fundamental limit on operation fidelity. Terminating a resonator with a Superconducting Nonlinear Asymmetric Inductive eLement (SNAIL) can mitigate this limitation by providing flux-tunable third- and fourth-order nonlinearities. While the SNAIL’s nonlinear terms are tunable in general, they become fixed at the Kerr-free point, constraining control over gate strengths. This proposal develops a Programmable Parametric Resonator incorporating a Gradiometric SNAIL (G-SNAIL), which is a two-loop, symmetric extension of the SNAIL with a central Josephson junction array flanked by two smaller-critical-current junctions. In contrast to standard SNAILs, the G-SNAIL enables independent, simultaneous tuning of cubic and quartic nonlinearities with negligible frequency perturbation, preserving coherence while expanding functional versatility. This is achieved via dual-flux biasing of the loops, allowing continuous control, and sign reversal, of the Kerr coefficient through the interplay of cubic and quartic terms. The G-SNAIL-terminated resonator functions as a compact, reconfigurable nonlinearity module capable of implementing a universal set of bosonic operations within a single element, reducing hardware complexity by eliminating multiple fixed-design components. The proposed program includes: (i) design, fabrication, and spectral characterization of the G-SNAIL resonator; (ii) Kerr-coefficient mapping to quantify its reconfigurability; and (iii) benchmarking via universal CV mode control and non-Gaussian state generation. This platform paves the way for scalable, fault-tolerant CV quantum computation, with potential transformative impact on high-precision quantum sensing.
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).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF
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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.
02150 Espoo
Finnland
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.