Projektbeschreibung
Rentablere und skalierbarere Quanteninformationsverarbeitung mit supraleitenden Silizium-Qubits
Die Physik greift zu immer mehr neuen Werkzeugen, um physikalische Systeme auf subatomarer Ebene technisch derart zu beeinflussen, dass sie als Bausteine für die schwer definierbare Vision des Quantencomputers dienen können. Mit diesem Gerät sollen Probleme gelöst werden, vor denen klassische Computer kapitulieren müssen. Supraleitende Schaltkreise aus supraleitfähigen Metallen und Josephson-Tunnelkontakten spielen eine große Rolle bei der Verarbeitung von Quanteninformationen, wobei sie als Plattform für Qubits dienen könnten. Das EU-finanzierte Projekt SiTe plant eine Kombination der Flexibilität supraleitender Schaltkreise mit den vielversprechendsten Aspekten der Silizium-Spin-Qubits. Insbesondere wird das Forschungsteam schwache Verbindungen untersuchen, die sich zwischen dem Halbleiter und dem Supraleiter bilden. Supraleitende Silizium-Qubits könnten sich als eine skalierbare Plattform für die Quantencomputer der Zukunft erweisen.
Ziel
The quantum information revolution aims at transforming information technology by engineering quantum systems, i.e. qubits, that can be used for quantum information processing (QIP), which allows to perform computations inaccessible to classical computers. In the quest for such systems, solid-state qubits alongside trapped ions currently are the leading candidates. One of the most advanced solid-state technologies to date is based on superconducting quantum circuits (SQCs), which makes use of Josephson tunnel junctions and their macroscopic quantum coherence between two superconducting islands. Due to recent advances in semiconductor-superconductor hybrid (SSH) devices, novel SSH-based qubit architectures have emerged, demonstrating improved properties compared to conventional SQCs, such as in-situ tunability while not being susceptible to flux noise. These novel SSH qubits make use of the true microscopic particle transport within SSH weak links. The main goal of the project is to unambiguously demonstrate SSH-based qubits as a viable and scalable platform for QIP by combining novel SQCs with advanced silicon-technology. The fellow will develop and characterise SSH weak links solely based on silicon (Si), which have the advantage of being fully CMOS compatible and consisting entirely of crystalline materials. Finally, these Si-based weak links will be implemented in novel SQCs, which will combine the good controllability of SQCs with the unique material quality of Si. This will allow the study of the underlying charge dynamics, giving insight into sources of loss, and offer new possibilities for complex architectures. The successful completion of this project will be a decisive landmark towards understanding and integrating such devices in larger circuits, which will be crucial a step towards a vital roadmap for their application in QIP.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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