Projektbeschreibung
Viele verschränkte Photonen bringen die Realisierung optischer Quantencomputer einen Schritt näher
Forschenden ist es gelungen, photonische Qubits zu erzeugen, die so lange überleben, dass sie für Quantenberechnungen genutzt werden können. Eine große Anzahl von Photonen zu verschränken, dass sie praktische Quantenberechnungen durchführen können, war bisher aber nicht möglich. Das EU-finanzierte Projekt QLUSTER bringt zum ersten Mal Experten aus unterschiedlichen Forschungsgebieten zusammen, um die langjährige Herausforderung anzugehen, viele (mehr als 20) Photonen effizient und skalierbar zu verschränken. Das Projekt wird die jüngsten Durchbrüche in den Bereichen Quantenoptik und Festkörperphysik nutzen, um verschränkte Qubits ausstrahlende Photonenquellen zu erzeugen, die derzeitige Methoden übertreffen. Die Projektarbeit ebnet den Weg für einen optischen Quantencomputer, der nützliche Berechnungen durchführen und möglicherweise Standardcomputer überbieten kann.
Ziel
Light sources capable of producing very large numbers of entangled photons are key devices for the future development of quantum networks and optical quantum computers. They are the backbone of high rate quantum networks and the key ingredient for the development of a large scale universal quantum computer. Such sources do not presently exist since most existing approaches to entangle photons are probabilistic and suffer from poor efficiency, with the result that they cannot be scaled to large photon numbers. However, there is a solution connected to three recent breakthroughs in the quantum optics community: the possibility to control single quantum dot spins with high fidelity (i), the possibility to generate single photons from semiconductor quantum dots with unprecedented performance metrics using optical micro-cavities (ii), and new theoretical proposals to entangle many photons with a single quantum dot spin (iii). In QLUSTER, top-level experts in these three – currently largely independent - research areas join for the first time to tackle the long-standing challenge of producing many-photon entanglement in a deterministic and scalable way. This is a highly ambitious project, and to keep the risk under control, we explore the most promising spin and cavity platforms as well as progressively implement protocols of increased complexity. The methods that will be applied will facilitate the generation of entangled-photon sources that are exponentially more performant than existing ones, and will provide a resource that has real potential to revolutionize photonic quantum technologies, and therefore the emerging quantum network and computing markets.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesphysical sciencesoptics
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssemiconductivity
- natural sciencesphysical sciencesquantum physicsquantum optics
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicsphotons
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenUnterauftrag
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
2311 EZ Leiden
Niederlande