Ziel
We propose to experimentally demonstrate that reliable quantum computer (QC) hardware can be built with rare-earth-ion-doped inorganic crystals (RE crystals). We claim that RE crystals at liquid helium temperatures have exceptionally favourable properties as quantum computer hardware and present a scheme for controlled logic and quantum computations in liquid helium cooled RE crystals. Specifically we wish to use RE crystals to successfully demonstrate initial steps towards performing the first CONTROL-NOT quantum gate in a solid-state material.
Our intention with this FET-Open assessment project proposal is to demonstrate that the proposed scheme works and thereby establish RE crystals as a highly competitive candidate for quantum hardware. When this has been done we foresee the formation of a large-scale project with participating groups in theory, material science and laser development to develop more versatile QC hardware based on RE crystals.
We propose to experimentally demonstrate that reliable quantum computer (QC) hardware can be built with rare-earth-ion-doped inorganic crystals (RE crystals). We claim that RE crystals at liquid helium temperatures have exceptionally favourable properties as quantum computer hardware and present a scheme for controlled logic and quantum computations in liquid helium cooled RE crystals. Specifically we wish to use RE crystals to successfully demonstrate initial steps towards performing the first CONTROL-NOT quantum gate in a solid-state material.
Our intention with this FET-Open assessment project proposal is to demonstrate that the proposed scheme works and thereby establish RE crystals as a highly competitive candidate for quantum hardware. When this has been done we foresee the formation of a large-scale project with participating groups in theory, material science and laser development to develop more versatile QC hardware based on RE crystals.
OBJECTIVES
Decoherence times and ion-ion interactions of rare-earth ion transition in rare-earth-ion-doped inorganic crystals are well characterised. Based on this existing knowledge the present quantum computing project can therefore be aimed directly at making simple quantum computer hardware based on such crystals as described in steps A-F below.
A: The project will first focus on controlled movement of selected atomic subgroups between different hyperfine levels through frequency selective laser excitation.
B: Electric dipole-dipole interaction between the subgroups will then be studied by exciting the atoms in one subgroup to an upper state and using spectral hole-burning techniques to detect the effect of this excitation on an atomic subgroup at an other absorption frequency.
C: Optimum excitation pulses for efficient coherence and population transfer between ground state hyperfine levels and excited states will be experimentally determined. These are needed for the final qubit preparation and for quantum gate operations.
D: A novel specially designed optical pumping scheme will be applied to select only ions that interact with each other and remove non-interacting ions. As soon as this step is performed successfully the qubit preparation in the RE crystals is done.
E: A critical analysis of remaining obstacles that might need to be overcome in order to demonstrate a CONTROL-NOT gate is performed.
F: Since quantum computing hardware based on the scheme described in this proposal has not been discussed previously, theoretical work on the performance of a larger scale system based on this approach will be carried out in parallel.
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.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Edelgase
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
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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.
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.
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Daten nicht verfügbar
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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.
Koordinator
221 00 LUND
Schweden
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.