Implementing a Quantim CNOT Gate Using Solid State Cavity QED

使用固态腔 QED 实现量子 CNOT 门

基本信息

  • 批准号:
    1314982
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-09-01 至 2016-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

By combining single-photon technology with semiconductor electro-optical devices we investigate a scheme for a quantum CNOT gate. Such a gate is a fundamental building block of quantum computers and quantum communication systems. Nanofabrication and material-growth concepts will be implemented to create optical micro cavity structures with embedded artificial atoms in the form of a nanoscale semiconductor structure, called a quantum dots. A quantum dot, if positioned at the center of the cavity and at the cavity resonant frequency, will interact with an incoming photon in such a way that the photon polarization will become entangled with the electronic state of the quantum dot. This interaction establishes the quantum CNOT gate; the quantum state of the photon is changed depending on the quantum state of the electron.The research topic directly relates to the micro optoelectronics industry as well as to fundamental studies of confined electron properties in semiconductors. Potential applications in classical and quantum information storage and processing are expected to follow from this project. Since the interactions are at the single photon level, the devices will in principle be very energy efficient. It should however be mentioned that this study does require low-temperature operation conditions. Alternative implementations based on different cavity designs and different optical emitters that remain active a room temperature will also be considered.
将单光子技术与半导体电光器件相结合,提出了一种量子CNOT门的设计方案。这种门是量子计算机和量子通信系统的基本构建块。纳米纤维和材料生长的概念将被实施,以创建嵌入人工原子的光学微腔结构,其形式为纳米级半导体结构,称为量子点。如果量子点位于腔的中心并且处于腔谐振频率,则量子点将以光子偏振将与量子点的电子态纠缠的方式与入射光子相互作用。这种相互作用建立了量子CNOT门;光子的量子态根据电子的量子态而改变。研究课题直接关系到微光电子工业以及半导体中受限电子特性的基础研究。预计该项目将在经典和量子信息存储和处理方面有潜在的应用。由于相互作用是在单光子水平上,因此这些设备原则上将非常节能。然而,应该提到的是,该研究确实需要低温操作条件。还将考虑基于不同腔设计和在室温下保持活跃的不同光发射器的替代实现。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dirk Bouwmeester其他文献

High NOON for photons
光子的正午时分
  • DOI:
    10.1038/429139a
  • 发表时间:
    2004-05-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    48.500
  • 作者:
    Dirk Bouwmeester
  • 通讯作者:
    Dirk Bouwmeester
The quest for CMB signatures of conformal cyclic cosmology
寻找共形循环宇宙学的 CMB 特征
  • DOI:
    10.1088/1475-7516/2024/05/009
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Eve Bodnia;Vlad Isenbaev;Kellan Colburn;Joe Swearngin;Dirk Bouwmeester
  • 通讯作者:
    Dirk Bouwmeester

Dirk Bouwmeester的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Dirk Bouwmeester', 18)}}的其他基金

Quantum Post-Selected Optomechanics
量子后选光机械
  • 批准号:
    1206118
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
MRI-R2: Nano Photonic Imaging System
MRI-R2:纳米光子成像系统
  • 批准号:
    0960331
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Solid-State Cavity Quantum Electrodynamics
固态腔量子电动力学
  • 批准号:
    0901886
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Quantum States of OptoMechanical Structures
光机械结构的量子态
  • 批准号:
    0804177
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Quantum Superposition States of a Mirror
镜子的量子叠加态
  • 批准号:
    0504825
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NER: Energy Transport in Microtubules
NER:微管中的能量传输
  • 批准号:
    0404440
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NIRT: Quantum-State Transfer Between Photons and Nanostructures
NIRT:光子和纳米结构之间的量子态转移
  • 批准号:
    0304678
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SGER: Exploratory Research into Producing Macroscopic Quantum Superpositions
SGER:产生宏观量子叠加的探索性研究
  • 批准号:
    0334970
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了