Description du projet
Transférer des informations quantiques à l’aide de phonons cohérents
Les qubits en interaction sont fondamentaux pour les plateformes d’information quantique, et les expériences actuelles se servent des photons pour transférer des états quantiques entre qubits. Des études récentes ont toutefois proposé d’utiliser les propriétés vibratoires acoustiques des matériaux eux-mêmes, connues sous le nom de phonons, comme méthode pour coupler de manière cohérente des systèmes quantiques à l’état solide distants. Le projet uNIQUE, financé par l’UE, entend développer une plateforme d’information quantique électromécanique exploitant le potentiel des ondes acoustiques de surface au niveau d’un phonon individuel et utilisant des résonateurs mécaniques dépassant la limite quantique standard. Le projet adoptera une approche encore peu étudiée au carrefour de la phononique, de la nanomécanique et de l’acoustique quantique, afin d’obtenir un terrain de jeu mécanique entièrement cohérent et susceptible d’être utilisé parallèlement aux qubits de photons ou de façon indépendante, comme système de traitement des signaux quantiques.
Objectif
Over the past thirty years, the remarkable technological advances in microfabrication processes have thrust mechanical vibrations into the quantum realm. The intrinsic coherence of mechanical motion and the capability to couple it to other physical degrees of freedom hold promises of scalable hybrid quantum platforms. But mechanical vibrations are also powerful conveyors of physical information. They are ubiquitously used in wireless communication systems, where bulk and surface acoustic wave (BAW and SAW) devices are prevalent. Their high achievable quality factors and frequencies, as well as their low propagation speed, are appropriate ingredients for information processing: they are synonymous of storage and delay.
Recent works have shown that SAW could be operated in the single-phonon regime, potentially behaving as a quantum bus between solid-state qubits. The proposed approaches, however, do not yet take advantage of wave propagation management at the substrate surface itself.
The uNIQUE project aims at the development of an all-electro-acousto-mechanical quantum information platform exploiting the full potential offered by surface acoustic waves in the single-phonon regime, and by mechanical resonators beyond the standard quantum limit. It adopts a yet unexplored approach at the crossing of phononics, nanomechanics and quantum acoustics to yield a fully coherent mechanical playground that can be used at the interface with other solid-state or photon qubits or as an independent quantum signal processing system. It will exploit the substrate surface to prepare and transfer non-classical states of motion of surface-coupled phononic resonators with the utmost ambition to encode the state information in a travelling single-phonon, allowing remote entanglement. This platform will allow manipulating quantum states in exceedingly compact systems driven by a sheer radio-frequency signal.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ingénierie et technologiegénie électrique, génie électronique, génie de l’informationingénierie de l’informationtélécommunicationtechnologie radiofréquence radio
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Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-COG
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75794 Paris
France