Description du projet
Simuler des systèmes physiques avec des réseaux complexes quantiques
Les réseaux complexes sont omniprésents dans notre monde. Des réseaux cellulaires en biologie aux réseaux web imbriqués en technologie, les systèmes physiques se regroupent en structures qui ne sont ni régulières ni simples. Répliquer des réseaux complexes dans une plate-forme quantique évolutive pourrait en révéler davantage sur la nature quantique intrinsèque de notre monde et contribuer à l’exploitation efficace des structures complexes quantiques dans les technologies futures. Le projet COQCOoN, financé par l’UE, envisage de reproduire des topologies de réseaux quantiques complexes dans des plateformes optiques quantiques afin de questionner les propriétés quantiques des processus naturels, tels que le transport et la synchronisation de l’énergie, et d’étudier comment des stratégies efficaces inspirées de la nature peuvent être transférées aux technologies quantiques. Il expérimentera également des topologies de réseau susceptibles de rendre les protocoles de communication et d’information quantiques capables de résister aux défaillances internes et aux changements environnementaux.
Objectif
At different scales, from molecular systems to technological infrastructures, physical systems group in structures which are neither simply regular or random, but can be represented by networks with complex shape. Proteins in metabolic structures and the World Wide Web, for example, share the same kind of statistical distribution of connections of their constituents. In addition, the individual elements of natural samples, like atoms or electrons, are quantum objects. Hence replicating complex networks in a scalable quantum platform is a formidable opportunity to learn more about the intrinsic quantumness of real world and for the efficient exploitation of quantum-complex structures in future technologies. Future trusted large-scale communications and efficient big data handling, in fact, will depend on at least one of the two aspects -quantum or complex- of scalable systems, or on an appropriate combination of the two.
In COQCOoN I will tackle both the quantum and the complex structure of physical systems. I will implement large quantum complex networks via multimode quantum systems based on both temporal and frequency modes of parametric processes pumped by pulsed lasers. Quantum correlations between amplitude and phase continuous variables will be arranged in complex topologies and delocalized single and multiple photon excitations will be distributed in the network. I aim at:
-Learn from nature: I will reproduce complex topologies in the quantum network to query the quantum properties of natural processes, like energy transport and synchronization, and investigate how nature-inspired efficient strategies can be transferred in quantum technologies.
-Control large quantum architectures: I will experiment network topologies that make quantum communication and information protocols resilient against internal failures and environmental changes. I will setup distant multi-party quantum communications and quantum simulation in complex networks.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
Appel à propositions
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75006 Paris
France