Descripción del proyecto
Desde el control activo de los cúbits a la materialización de circuitos fotónicos cuánticos a gran escala
El entrelazamiento cuántico, un fenómeno observado a nivel cuántico, podría utilizarse para transferir datos entre chips de forma instantánea. Los progresos actuales en tecnología cuántica fotónica proporcionan las herramientas fundamentales para generar y manipular fotones en un chip. Sin embargo, la realización de experimentos a gran escala en los que se utilizan muchos bits cuánticos (cúbits) sigue siendo un reto debido a la falta de un método para incorporar y controlar muchas fuentes de fotones idénticos en el mismo chip. En el proyecto NANOMEQ, financiado con fondos europeos, se fusionarán dos prósperos campos de investigación —la optomecánica y las interfaces deterministas de los emisores de fotones— para controlar de forma activa los circuitos cuánticos y materializar circuitos fotónicos cuánticos nanomecánicos a gran escala. Si tiene éxito, los resultados del proyecto lograrán importantes hitos en la fotónica cuántica y allanarán el camino para ampliar las interfaces de los emisores de fotones para el procesamiento avanzado de información cuántica.
Objetivo
Photons are essential for transmitting quantum information and for building entangled system on a global scale. Recent developments in photonic quantum technologies provide the fundamental tools for generating and manipulating photons within a chip. Yet, performing large-scale experiments, involving many quantum bits (or qubits), remains a major challenge due to the lack of a method to incorporate and control many sources of identical photons in the same chip. With an efficient strategy to control quantum photonic circuits, single-photon sources, and multi-photon entanglement, a fully-integrated platform for quantum information processing with many qubits and logical gates, can be built.
In this project, I intend to merge two flourishing fields of research, opto-mechanics and deterministic photon-emitter interfaces, in order to achieve active control of quantum circuits and to realize large-scale nano-mechanical quantum photonic circuits. Unparalleled by other methods, nano-mechanical systems enable full control over light propagation in optical circuits with exceedingly low loss and noise, which makes them fully compatible with single-photon emitters.
The main highlights of NANOMEQ are to:
1. Build the world’s smallest and most efficient photonic quantum gate.
2. Control light-matter interaction to efficiently extract, in a scalable fashion, many high-fidelity photonic qubits from a deterministic single-photon source.
3. Perform on-chip frequency conversion to telecom wavelengths for long-distance communication.
These achievements will be milestones in quantum photonics and, by addressing outstanding challenges in the field, will pave the way for scaling-up deterministic photon-emitter interfaces for advanced quantum-information processing and beyond.
Ámbito científico
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
1165 Kobenhavn
Dinamarca