Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze fisiche fisica atomica
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMMA PRINCIPALE
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
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Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2016
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
OX1 2JD Oxford
Regno Unito
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.