All
All

What are you looking for?

All
Results
Organizations

Quick search

  • Projects supported by TA ČR
  • Excellent projects
  • Projects with the highest public support
  • Current projects

Smart search

  • That is how I find a specific +word
  • That is how I leave the -word out of the results
  • “That is how I can find the whole phrase”

Advanced linear-optical gates for quantum communications networks

Project goals

This project focuses on theoretical and experimental research on three quantum-communications gates using linear optics and individual photons as information carriers. Each of these gates implements crucial functions allowing for future development of quantum communications networks. Conceptual schemes of these gates are based on our original ideas. The first gate is a quantum router. Depending on the state of the control qubit, the signal qubit is steered to the first or second output port of the router, alternatively also coherently to both outputs. The second gate implements a single-qubit quantum amplifier. This device suppresses the vacuum component in the input superposition of single qubit and vacuum. We plan on testing this device to demonstrate its benefits over previously proposed alternative schemes. The third experiment involves construction of a programmable controlled-phase gate. In contrast to previous implementations with parameters given by the setting of optical setup parameters of our gate are given by the state of a program qubit.

Keywords

linear opticsquantum gatesquantum communicationsquantum communications networksamplifierrouter

Public support

  • Provider

    Czech Science Foundation

  • Programme

    Standard projects

  • Call for proposals

    Standardní projekty 21 (SGA0201700001)

  • Main participants

    Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta

  • Contest type

    VS - Public tender

  • Contract ID

    17-10003S

Alternative language

  • Project name in Czech

    Pokročilá lineárně-optická hradla pro kvantové komunikační sítě

  • Annotation in Czech

    V rámci projektu provedeme teoretický a experimentální výzkum tří kvantově-komunikačních hradel založených na lineární optice a jednotlivých fotonech jako nosičích informace. Každé ze tří hradel implementuje klíčové funkce, které umožní další rozvoj kvantových komunikačních sítí. Všechna tři hradla vycházejí z našich původních návrhů. Prvním hradlem je kvantový směrovač. V závislosti na stavu tzv. kontrolního qubitu je signální qubit odeslán na jeden ze dvou výstupních kanálů, případně ale také koherentně na oba výstupy současně. Druhé hradlo implementuje kvantový zesilovač pro jednotlivé fotony. Jedná se schéma, které umožní potlačit vakuový člen v superpozici fotonového qubitu a vakua. V projektu plánujeme prostřednictvím experimentální realizace ověřit přednosti našeho hradla v porovnání s předchozími návrhy. Třetím experimentem bude sestavení programovatelného hradla pro kontrolovanou změnu fáze. Oproti doposud realizovaným hradlům pro kontrolovanou změnu fáze, s parametry danými nastavením komponent, se v tomto návrhu parametry hradla nastavují pomocí programového qubitu.

Scientific branches

  • R&D category

    ZV - Basic research

  • CEP classification - main branch

    BH - Optics, masers and lasers

  • CEP - secondary branch

  • CEP - another secondary branch

  • 10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Completed project evaluation

  • Provider evaluation

    U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

  • Project results evaluation

    The project team accomplished all main objectives. Collaborations with laboratories abroad were developed. The project contributed to improvement of research skills of three PhD students. Project results were successfully presented and disseminated at conferences. Eight published papers in impacted international scientific journals are excellent outcomes of the project.

Solution timeline

  • Realization period - beginning

    Jan 1, 2017

  • Realization period - end

    Dec 31, 2019

  • Project status

    U - Finished project

  • Latest support payment

    Apr 3, 2019

Data delivery to CEP

  • Confidentiality

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

  • Data delivery code

    CEP20-GA0-GA-U/02:1

  • Data delivery date

    Jul 23, 2020

Finance

  • Total approved costs

    5,436 thou. CZK

  • Public financial support

    4,212 thou. CZK

  • Other public sources

    1,224 thou. CZK

  • Non public and foreign sources

    0 thou. CZK

Recognised costs

5 436 CZK thou.

Public support

4 212 CZK thou.

0%


Provider

Czech Science Foundation

CEP

BH - Optics, masers and lasers

Solution period

01. 01. 2017 - 31. 12. 2019