Projektbeschreibung
Quanteninformationsverarbeitung mit komplexen polyatomaren Molekülen
Das Verständnis komplexer Quantensysteme zu vertiefen und ihr technologisches Potenzial voll auszuschöpfen, zählt zu den größten Herausforderungen, der sich die Wissenschaft gegenübersieht. Das Streben nach dem Bau eines Quanteninformationsprozessors hat beispiellose Bemühungen ausgelöst, die Dynamik von Quantensystemen zu steuern und zu charakterisieren. Das EU-finanzierte Projekt QCOSMO zielt darauf ab, das Rechenpotenzial eines neuartigen Systems auf Basis eingefangener Ionen auszuloten und zu nutzen, das auf komplexen Bestandteilen beruht: polyatomaren Molekülen. Die Forschung soll die seit Langem bestehende Herausforderung überwinden, einzelne polyatomare Moleküle auf Quantenebene zu steuern und charakterisieren zu können. Die neuen Quantensteuerungsverfahren könnten an eingefangene Ionen gekoppelte polyatomare Moleküle als vielseitige Plattform für zukünftige Quantentechnologien etablieren.
Ziel
Reaching a fundamental understanding of complex quantum systems and fully harnessing their computational power for information processing is one of todays greatest scientific challenges. The quest to build a quantum information processor has triggered unprecedented efforts to control and characterize dynamics in quantum systems. Here, trapped ion systems are one of the most promising architectures to realize large-scale quantum information processors.
In this project I aim to explore the physics and harness the computational potential of a novel trapped ion system with more complex individual constituents: polyatomic molecules. The proposed research tackles the long standing challenge of preparing, controlling and characterizing single polyatomic molecules at the quantum level.
The path towards these ambitious goals is centered around two high-level objectives: First, I will develop novel techniques to characterize quantum dynamics of polyatomic systems. In particular, I will quantify quantum coherence in ultrafast intra-molecular processes. This research will open a new window into intra-molecular processes with applications in quantum chemistry as well as biology. Second, I will develop and implement quantum control techniques for polyatomic molecules by coupling them to an atomic quantum information processor. Here, I will demonstrate the building blocks for a new scalable hybrid atom-molecule quantum information processor with ultrafast gate operations.
I am convinced that these new control techniques will lay the groundwork for research beyond the immediate project goals such as state-selective chemistry, precision measurements of fundamental constants, as well as scalable and ultrafast quantum computing. My strong interdisciplinary background in experiment design and characterization of quantum systems, and my track record in experimental quantum computation, put me in a unique position to reach the ambitious goals.
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: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
6020 Innsbruck
Österreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.