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Quantum simulation and entanglement engineering in quantum cascade laser frequency combs

Description du projet

Un nouveau type de plateforme de simulation quantique

Imaginez une plateforme de simulation quantique constituée d’atomes ultrafroids dans des réseaux optiques sur mesure. C’est justement ce que le projet Qombs, financé par l’UE, envisage de concevoir. Plus précisément, le projet vise à concevoir et à mettre en œuvre une nouvelle génération de peignes de fréquence laser à cascade quantique. Cette simulation quantique sans précédent des structures semi-conductrices dotera les dispositifs de toutes nouvelles caractéristiques, comme des modes d’émission non classiques, une intrication entre les modes du peigne et la génération paramétrique de modèles de peigne éloignés de la fréquence d’émission centrale. Soutenu par un consortium de chercheurs expérimentés et d’experts en physique des atomes ultrafroids et en optique quantique, le projet vise à passer des protocoles fondamentaux de simulation quantique à la phase de prototype et, finalement, à la production industrielle et à la commercialisation de nouveaux dispositifs.

Objectif

The Qombs project aims to create a quantum simulator platform made of ultracold atoms in optical lattices. The quantum platform will allow to design and engineer a new generation of quantum cascade laser frequency combs. This unprecedented quantum simulation of semiconductor structures will endow the devices with brand new features, like non-classical emission modes, entanglement among the modes of the comb and parametric generation of comb patterns far from the central emission frequency. In parallel, the quantum simulation will allow to improve present-day performances of quantum cascade lasers (QCLs) and quantum well structures for photon detection. Full quantum simulation will be followed by real manufacturing and state-of-the-art characterization. The consortium gathers Research Institutions that have a leading expertise in the physics of ultracold atoms, quantum optics and have first introduced and developed frequency comb synthesizers and quantum well structures during the last 20 years. Moreover, half of the ten partners of the Project are companies of different size that are already leading the QCL and frequency comb market. This unique combination will allow to rapidly move from the fundamental quantum simulation protocols to prototypes and eventually to the industrial production and commercialization of the new devices.
The long term vision of the Qombs consortium is to create a strong and world-wide leading European quantum industry on quantum cascade laser frequency combs tightly and strategically connected to the academic world.

Appel à propositions

H2020-FETFLAG-2018-2020

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Sous appel

H2020-FETFLAG-2018-03

Coordinateur

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
Contribution nette de l'UE
€ 2 531 723,75
Adresse
PIAZZALE ALDO MORO 7
00185 Roma
Italie

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Région
Centro (IT) Lazio Roma
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 2 531 723,75

Participants (13)