Descripción del proyecto
Nuevos enfoques apuntan a mediciones cuánticas más precisas
La metrología cuántica es el estudio de la realización de mediciones de alta sensibilidad y gran resolución de parámetros físicos. Este campo promete desarrollar técnicas de medición que ofrezcan una precisión mejor que la misma medición realizada en un marco clásico. El uso de estimaciones de un único parámetro amplía las aplicaciones de la metrología cuántica, desde la detección cuántica hasta la imagenología cuántica y la tomografía de proceso cuántico. El proyecto QIIQI, financiado con fondos europeos, propondrá un nuevo esquema para realizar una tomografía de proceso cuántico completa, mediante la metrología cuántica con múltiples parámetros. Los investigadores adaptarán los esquemas de imagen fantasma para realizar una estimación simultánea de objetos e investigará cómo las correlaciones no clásicas pueden mejorar la comprensión de las mediciones cuánticas. El trabajo del proyecto unirá ámbitos previamente dispares para lograr un nuevo paradigma de medición cuántica.
Objetivo
The principles of quantum mechanics are being used to achieve a new paradigm in metrology, the science of measurement.
This *quantum metrology* increases precision which in turn (i) reveals foundational insight in quantum information theory
and (ii) promises the next evolution in sensors. Single parameter estimation (e.g. interferometry) is widely investigated and
the optimal resources and classes of measurements are identified. This maturity now allows application of the rigour of
quantum metrology to other fields, such as quantum imaging — including imaging without detection techniques — and
quantum process tomography. The challenge is to extend the quantum metrology framework to multiple parameter
estimation, requiring theoretical and experimental effort to explore and identify the optimal resources and classes of
measurements.
I propose a novel scheme for full quantum process tomography, using multi-parameter quantum metrology combined with
the imaging without detection technique. This unites previously disparate fields to achieve a new paradigm of quantum
measurement physics and precision sensing technology. I will adapt and modify ghost-imaging schemes for simultaneous
object estimation, investigate the role of nonclassical correlations to deepen understanding of quantum measurements and
its information extracting capabilities. This project accelerates standard quantum metrology that until now has focused on
single parameters and single objects. I will use free-space quantum optics for proof-of principle experiments and integrated
silicon quantum photonics to reach higher levels of complexity and capability.
The project unites my expertise in quantum foundations, quantum resources and ultra-high efficiency photon sources, with
the experimental expertise of Dr Jonathan Matthews and colleagues of the Centre for Quantum Photonics, Bristol University
— world leaders in integrated quantum photonics and photonic quantum technology.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ingeniería y tecnologíaingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la informacióningeniería electrónicasensores
- ciencias naturalesciencias físicasóptica
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
EH14 4AS Edinburgh
Reino Unido