Descrizione del progetto
Migliori evoluzioni a singolo fotone nelle applicazioni fotoniche d’avanguardia
Le tecnologie fotoniche integrate sono utilizzate in diversi campi di ricerca, dalla meccanica quantistica alla simulazione quantistica, passando per la comunicazione quantistica. Sebbene i circuiti su media scala siano già stati applicati per varie operazioni, queste tecnologie sono dotate delle potenzialità di raggiungere implementazioni su larga scala. Ciononostante, quando è auspicabile un’integrazione compatta e densa per realizzare operazioni ad alta precisione, il controllo imperfetto delle evoluzioni ottiche riconfigurabili di sorgenti e rilevatori resta uno svantaggio di notevole importanza. Per affrontare questa sfida, il progetto MAZINGER, finanziato dall’UE, intende migliorare le evoluzioni a singolo fotone nelle applicazioni fotoniche d’avanguardia. A tal fine, esso si avvarrà di strumenti di apprendimento automatico consolidati per gestire al meglio ambienti mutevoli e componenti riconfigurabili non ideali. Il progetto getterà le basi per applicazioni auto-ottimizzate di interferenza quantistica a singolo e più fotoni nei circuiti fotonici integrati.
Obiettivo
Photonic integrated technologies provide an outstanding platform for several areas of research, from fundamental tests of quantum mechanics to quantum simulation and quantum communication. Recently, mid-scale circuits have already been applied to various tasks, most notably to realize quantum walks or Boson Sampling experiments. The potential of these technologies to reach large-scale implementations is rooted in the unique features of single photons, such as mobility, high bandwidth and ease of manipulation. In this direction, major obstacles are represented by the availability of sources and detectors with limited efficiency, as well as by an imperfect control over their reconfigurable optical evolutions. However, while practical solutions can be engineered for the two former stages, the latter opens up a challenge when compact and dense integration is desired for high-precision tasks. The research project MAZINGER will take up this challenge by bringing together analytical and numerical tools, in order to enhance single-photon evolutions in state-of-the-art photonic applications. To this end, MAZINGER will employ well-established tools from machine learning, such as reinforcement learning algorithms and saliency maps, to cope with changing environments and non-ideal reconfigurable components, respectively. To strengthen our research, the project involves a collaboration with a leading group in experimental photonics, with the goal of testing out and applying our findings on a high-precision test of quantum mechanics. In particular, the employed numerical techniques will be solidly based on the general framework of multi-photon interference, which has been investigated, both theoretically and experimentally, by the key players of this project. Eventually, MAZINGER will pave the way for self-optimized applications of single- and multi-photon quantum interference in integrated photonic circuits.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
6020 Innsbruck
Austria