Ziel
Quantum sensing exploits effects such as entanglement to enhance the sensitivity of measurement devices. In the last decade we have witnessed a significant advance in experimental platforms such as trapped ion setups and superconducting circuits. These systems are never free from noise and dissipation, however, interactions between qubits and photons or phonons can be controlled with lasers or external fields. Even in strong dissipative regimes, cooperative effects may induce complex quantum dynamics with emergent phenomena such as non-equilibrium phase transitions and multistability. The question then arises whether we can exploit those many-body effects in robust metrological protocols.
My project will address this question in two main scenarios corresponding to different limits of a network of qubits coupled to photonic cavities. Firstly, I will consider a limit of weak coupling, in which cooperative radiative decay leads to the generation of entanglement. Secondly, I will investigate networks of qubits strongly coupled to photonic cavities. I will identify, and systematically investigate, points close to non-equilibrium phase transitions in which the abrupt response of the system can be used to accurately measure properties of driving fields. The project requires a rigorous theoretical description of the qubit-cavity network. Approximations such as a mean-field theory can be used for a preliminary study. However, to achieve my goals I will need to properly describe quantum correlations across the system. I will address this challenge by using Matrix Product States methods - an advanced quasi-exact numerical technique.
My reference systems will be trapped ion setups and superconducting qubits coupled to microwave resonators. In my project, I will systematically investigate their performance as quantum sensors under realistic conditions. My work will lead to proposals for the accurate measurement of microwave fields, magnetic fields and ultra-weak forces.
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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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
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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.
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MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2016
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Vereinigtes Königreich
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