Opis projektu
Uchwytywanie dynamiki kwantowej w skali pikosekundowej
Kluczowym wskaźnikiem charakteryzującym wydajność urządzenia kwantowego jest stosunek dwóch kluczowych czasów – czasu przetrwania kubitu w danym stanie kwantowym, a także czasu potrzebnego do zakończenia wykonywanego działania. Większość technologii tego rodzaju opiera się na skali nanosekundowej. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu UltraFastNano zajmą się wdrożeniem nowatorskich, pionierskich koncepcji na styku optyki kwantowej oraz nanoelektroniki półprzewodnikowej. Celem zespołu jest osiągnięcie pełnej kontroli nad wzbudzeniami kwantowymi, które występują w urządzeniach w skali pikosekundowej – około trzech rzędów wielkości szybciej niż w przypadku innych technologii kwantowych. W ramach projektu mają powstać wolne kubity, pikosekundowe czujniki elektroniczne oraz pikosekundowe urządzenia optoelektroniczne.
Cel
A key figure of merit of quantum technologies is the ratio between two characteristic times: the (decoherence) time during which a quantum state remains well defined and the time it takes for operating the device. Most technologies inherently work at the nano-second scale, hence concentrate on fighting decoherence processes. The goal of UltraFastNano is to pioneer new concepts at the crossroads between quantum optics and solid-state nanoelectronics at the pico-second scale, almost three orders of magnitude faster than other quantum technologies. Using fermionic flying excitations created with pico-second controlled voltage pulses at cryogenics temperatures (10 mK), we envision achieving full control of quantum excitations that propagate through electronic devices. A key deliverable of UltraFastNano is (i) the demonstration of the first electronic flying quantum bit, a paradigm-shifting approach to quantum computing and quantum communication. Besides, such a technology would enable major new applications such as (ii) electronic sources and detectors that operate at the picosecond scale; (iii) picosecond optoelectronic devices that convert between electronic and photon pulses; (iv) beyond state-of-the-art metrological measurement of the ampere. To achieve this vision, UltraFastNano will establish a unique unprecedented platform for creating, manipulating and detecting quasi-particles excitations at the single-electron level in semiconductor heterostructures. We will unlock two major technological bottlenecks: a picosecond on-demand coherent single particle source and the single-shot detection of propagating excitations at the discrete charge level. UltraFastNano gathers a team with complementary expertise in quantum nano-electronics, optics, nano-fabrication, microwave electronics, cryogenics, theoretical physics, applied mathematics and software engineering. The partners are internationally recognised for having played a key role in the emergence of the field.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesphysical sciencesoptics
- natural sciencesphysical sciencesquantum physicsquantum optics
- engineering and technologynanotechnologynanoelectronics
- 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
75794 Paris
Francja