Projektbeschreibung
High-Fidelity-Gatter in Halbleiter-Quantenpunkten bieten einen Weg zu zuverlässigen Quantencomputern
Quantengatter sind grundlegende Quantenschaltungen, die mit einer kleinen Anzahl von Qubits arbeiten. Sie sind wesentliche Elemente eines Quantencomputers, da sie die Wechselwirkung von Photonen untereinander gestatten. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt HIFIG plant die Entwicklung eines effizienten Hi-Fi-Gatters, das nichtlineare Wechselwirkungen zwischen zwei einzelnen Photonen erlauben soll. Die Forschenden werden den Spin-Zustand eines Lochs in einem InAs/GaAs-Quantenpunkt nutzen, um die Wechselwirkung zwischen den Photonen zu vermitteln, da die Kohärenz des Lochzustands mehrere hundert Nanosekunden beträgt. Eine neuartige Mikrokavitätsstruktur soll dazu beitragen, die Wechselwirkung zwischen den Photonen und dem Quantenpunkt zu verstärken.
Ziel
An efficient nonlinear quantum gate between two single-photons is highly desirable, as it will enable processing quantum information stored in optical photons. This capability is essential for building next generation of quantum networks, and optical quantum computing. However, such a device is constrained by lack of interaction between optical photons in natural environments. Interestingly, cavity quantum electrodynamics provides several paths towards achieving nonlinear interaction between photons. This action aims at realizing a high fidelity and efficient nonlinear gate between two single-photons using a compact solid-state design. Our approach is based on using the spin-state of a hole in an InAs/GaAs quantum dot to mediate the interaction between the photons. It has recently been demonstrated that the quantum coherence of the hole state can be on the order of several hundreds of nanoseconds. Also, the hole-states have been shown to have very coherent optical transitions which makes them an ideal candidate to realize spin-photon interfaces. In order to boost the interaction between the photons and the quantum dot, a novel microcavity structure will be used. The microcavity structure has recently been developed in the host group and shows spectacular features such as a Q-factor of 1 million, and a cooperativity of 100, making the combination of the hole-state and the microcavity structure an ideal platform to realize photonic gates. The results of this action will be highly instrumental for building quantum repeaters, and may open new directions for quantum computers based on optical photons. For instance, such a nonlinear gate may be combined with a linear network of coupled waveguides to enhance the simulation capabilities of the linear network. Finally, this action is aligned very well with the goals of the Quantum Technologies flagship initiative, and will contribute to the collective effort by the European researchers towards a lead in quantum technologies.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
4051 Basel
Schweiz
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.