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Engineered dissipation using symmetry-protected superconducting circuits

Description du projet

Le contrôle de la désintégration des photons pourrait ouvrir la voie à la réinitialisation et à la lecture des qubits

Depuis un peu plus d’une décennie, un nouveau type de qubit supraconducteur a conquis le monde de l’informatique quantique. Le transmon, utilisé dans une interaction qubit-qubit contrôlée pionnière il y a quelques années, est maintenant devenu un important outil d’étude des phénomènes multiqubits. Le projet EDSP, financé par l’UE, exploitera ce système pour étudier la possibilité de maîtriser la dissipation et la décohérence, généralement problématiques, plutôt que de les combattre, afin de permettre la réinitialisation de l’état du qubit et sa lecture grâce à la fluorescence par émission de photons.

Objectif

Dissipation is fundamental to physical systems. In quantum mechanics, this manifests itself as energy decay and dephasing also known as quantum decoherence. In the field of quantum computing, decoherence is often relegated as a non-ideality of the physical system. However, dissipation and decoherence are a necessary for quantum information processing; allowing measurement, state preparation, and quantum error correction. I propose to explore engineered multi-photon dissipation processes using superconducting circuits. By extending the well-established ‘transmon qubit’ platform, this work will investigate the use of symmetry to prevent single-photon decay while allowing two-photon and four-photon decay events. Such a mechanism has immediate applications akin to trapped-ion technology for qubit state reset and resonance fluorescence readout. In addition, possible multi-mode dissipative processes provide a rich physics to explore more complex quantum phenomena in larger systems. This includes entanglement stabilization and the generation of decoherence-free subspaces.

Coordinateur

THE CHANCELLOR, MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF OXFORD
Contribution nette de l'UE
€ 224 933,76
Adresse
WELLINGTON SQUARE UNIVERSITY OFFICES
OX1 2JD Oxford
Royaume-Uni

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Région
South East (England) Berkshire, Buckinghamshire and Oxfordshire Oxfordshire
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 224 933,76