Opis projektu
Splątane fotony przybliżają nas do budowy optycznego komputera kwantowego
Badaczom udało się z powodzeniem opracować kubity fotoniczne, które są stabilne przez wystarczająco długi czas, by uczestniczyć w obliczeniach kwantowych, jednak splątanie dużej liczby fotonów w taki sposób, by były w stanie wykonywać praktyczne obliczenia kwantowe nie było dotychczas możliwe. Finansowany przez Unię Europejską projekt QLUSTER skupia ekspertów zajmujących się różnymi dziedzinami nauki, aby po raz pierwszy w historii rozwiązać problem, jakim jest splątanie wielu (~20) fotonów w skuteczny i skalowalny sposób. Uczestnicy projektu wykorzystają najnowsze przełomy w dziedzinie optyki kwantowej oraz fizyki ciał stałych w celu opracowania źródeł fotonów emitujących splątane kubity, które przewyższą istniejące rozwiązania. Prace zrealizowane w ramach projektu utorują drogę do stworzenia optycznego komputera kwantowego, który będzie w stanie wykonywać użyteczne obliczenia i przewyższy wydajnością tradycyjne komputery.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- 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
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
2311 EZ Leiden
Niderlandy