Objetivo
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.
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. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias químicas química inorgánica gases nobles
- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica hardware informático ordenador cuántico
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Datos no disponibles
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Coordinador
221 00 LUND
Suecia
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.