Descrizione del progetto
Una sorgente a singolo fotone di prossima generazione illumina la strada all’informatica quantistica scalabile
Un promettente approccio all’informatica quantistica è quello di utilizzare un’architettura ottica nella quale i qubit sono rappresentati da fotoni e manipolati da componenti ottici semplici. Ad oggi, i ricercatori hanno dimostrato questo metodo su scala molto ridotta, eseguendo operazioni che si basano solo su pochi singoli fotoni. Per eseguire qualsiasi tipo di significativa elaborazione di informatica quantistica con questi qubit sono necessari centinaia di fotoni. Si prevede quindi che le sorgenti a singolo fotone producano singoli fotoni su richiesta con alta efficienza e un’indistinguibilità quasi prossima all’unità, contemporaneamente. Il progetto UNITY, finanziato dall’UE, condurrà una ricerca pionieristica per creare questa sorgente perfetta di singolo fotone che supererà l’attuale compromesso tra alta efficienza della raccolta di fotone e l’indistinguibilità fotonica, che attualmente ostacola il futuro progresso nella scienza informatica quantica.
Obiettivo
Within optical quantum information processing, the quantum bits are encoded on single photons and their quantum mechanical properties are exploited to build new functionality. A prime example is the quantum computer, which can be built simply from single-photon sources and detectors, and simple optical components. However for scalable optical quantum computing involving hundreds of photons, the performance requirements for the single-photon source are daunting: the source must feature near-unity efficiency and near-unity indistinguishability simultaneously! Today, all known source designs suffer from inherent trade-offs between efficiency and indistinguishability and their performance is insufficient for scalable quantum computing.
The project objective is to realize a source of single indistinguishable photons with performance of ground-breaking nature. The break-through lies in the simultaneous realization of near-unity efficiency and indistinguishability, a combination which overcomes the limitations of present state-of-the-art and ventures far into the regime of scalable quantum computing.
As an expert in single-photon source engineering I find myself in a unique position to address this challenge. Since it is unknown how to design such a source, I will first establish a new understanding of the physics of the near-unity regime, where phonon-induced decoherence represents a main limitation for the indistinguishability. I will then advance state-of-the-art in optical engineering by proposing a novel design, where all physical parameters can be controlled independently. The modelling of the near-unity performance source is extremely demanding, and the analysis requires additional advances within optical simulations and open quantum systems theory. Once this is achieved, I will fabricate a prototype and test it in a multi-photon interference boson sampling experiment to unambiguously prove that scalable optical quantum information processing is indeed within reach.
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.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
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-COG - Consolidator 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-COG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
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.
2800 KONGENS LYNGBY
Danimarca
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.