Descrizione del progetto
Un nuovo tipo di qubit per una protezione delle informazioni quantistiche meno dispendiosa in termini di risorse
I sistemi quantistici possono esistere in stati fragili che alla fine vengono spazzati via dalle interazioni con l’ambiente. La protezione di tali stati è essenziale per il futuro dell’informatica quantistica. Anche se la correzione degli errori quantistici offre una soluzione, essa richiede grandi risorse. Il progetto ECLIPSE, finanziato dall’UE, intende affrontare questo problema proteggendo le informazioni quantistiche in un nuovo tipo di qubit con due specificità cruciali. In primo luogo, la codifica avverrà in un unico risonatore a circuito superconduttore il cui infinito spazio dimensionale di Hilbert può sostituire grandi registri di qubit fisici. In secondo luogo, questo qubit sarà alimentato a radiofrequenza, scambiando continuamente fotoni con un serbatoio. I circuiti sviluppati manipoleranno gli stati quantistici della luce. Questo lavoro potrebbe consentire la protezione delle informazioni quantistiche nei futuri sistemi quantistici.
Obiettivo
Quantum systems can occupy peculiar states, such as superposition or entangled states. These states are intrinsically fragile and eventually get wiped out by inevitable interactions with the environment. Protecting quantum states against decoherence is a formidable and fundamental problem in physics, which is pivotal for the future of quantum computing. The theory of quantum error correction provides a solution, but its current envisioned implementations require daunting resources: a single bit of information is protected by encoding it across tens of thousands of physical qubits.
My proposal is to protect quantum information in an entirely new type of qubit with two key specificities. First, it will be encoded in a single superconducting circuit resonator whose infinite dimensional Hilbert space can replace large registers of physical qubits. Second, this qubit will be rf-powered, continuously exchanging photons with a reservoir. This approach challenges the intuition that a qubit must be isolated from its environment. Instead, the reservoir acts as a feedback loop which continuously and autonomously corrects against errors. This correction takes place at the level of the quantum hardware, and reduces the need for error syndrome measurements which are resource intensive.
The circuits I will develop manipulate quantum states of light, whose utility transcends the long term goal of quantum computing, and can readily be used to probe fundamental properties of matter. In mesoscopic physics where a large number of particles exhibit collective quantum phenomena, the measurement tools to characterize subtle quantum effects are often lacking. Here, I propose to measure the spin entanglement of a single Cooper pair, by coupling a superconductor to a circuit composed of microwave resonators and a carbon nanotube. The spin entanglement can be swapped into microwave photons, which can be detected by deploying the arsenal of quantum limited microwave measurement devices.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica superconduttività
- scienze naturali scienze fisiche fisica teoretica fisica delle particelle fotoni
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-STG - Starting Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
75272 Paris
Francia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.