Descrizione del progetto
Fotoni a microonde e correlazioni multimodali per applicazioni di calcolo quantistico
L’ottica quantistica sfrutta gli stati dei fotoni e le proprietà della luce quantistica che coinvolgono più modalità (ad esempio, spaziale, temporale, frequenza o polarizzazione). Essa offre il potenziale per il calcolo quantistico su larga scala in cui ogni modalità rappresenta un singolo stato quantistico o grado di libertà. Questo tipo di sistema è stato realizzato per fotoni nella gamma di frequenze visibili ma non nella gamma delle microonde, che presenta numerosi vantaggi per il calcolo quantistico. Il progetto MOSAiC, finanziato dall’UE, intende colmare questa lacuna con la generazione sperimentale di stati quantistici multimodali di fotoni a microonde in circuiti quantistici superconduttori e il successivo controllo sulle correlazioni quantistiche.
Obiettivo
Large multimode photonic quantum states are of paramount importance in the race to build a quantum computer and have been recently proposed as platforms for universal quantum computing. This class of quantum states has been experimentally demonstrated at the optical frequencies, but it is still not established in the microwave range, where one can take advantage of much higher non-linear interactions without introducing dissipation or dephasing. The aim of this proposal is to experimentally generate multimode quantum states of microwave photons with superconducting quantum circuits.
The project aims at the control and characterization of quantum correlations between different frequency modes in microwave photons interacting with superconducting quantum devices. In order to reach this ambitious goal, non-linear processes in parametric Josephson devices will be explored. In particular, non-linear interactions will be engineered to generate multimode quantum correlations. This research will contribute to generate and manipulate very large multimode quantum states for the first time in the microwave regime. Controlling this kind of quantum states would represent a decisive step forward in the realisation of quantum information processing in the framework of Circuit Quantum Electrodynamics.
Campo scientifico
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssuperconductivity
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicsphotons
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinatore
75794 Paris
Francia