Superconducting cavity memories for bosonic quantum computing
Project goals
The main scientific goal of the project is to design experimentally realizable schemes for control, manipulation, and measurement of quantum memories for bosonic codes based on microwave cavity resonators. These schemes will find applications primarily in superconducting quantum computers using bosonic codes. In addition, they will also serve for quantum communication between superconducting systems in quantum communication networks. Quantum communication between superconducting systems is possible using microwaves only over short distances; longer distances require frequency conversion of the relevant signals to light, which can be efficiently transmitted in optical fibres even at room temperature. Thus, the application of quantum memories in quantum communication networks is mainly conditioned by the significant development of systems for frequency conversion of quantum signals. In addition to the scientific objectives, the transfer of excellence in the field of superconducting quantum circuits and the establishment of a research group dedicated to this topic are also important goals. To this end, a foreign partner with extensive experience in this field and a principal investigator with key foreign experience (including superconducting quantum circuits) and all the prerequisites to successfully establish its own research team with an independent scientific programme in the field of superconducting quantum circuits has been selected. This will lead not only to the development of the physics of superconducting electrical circuits, a unique platform in the Czech Republic that is crucial for modern quantum technologies, but also to the creation of a new scientific group capable of collaborating in this field with leading theoretical and experimental teams in Europe and overseas.
Keywords
quantum opticsquantum technologysuperconducting circuitsquantum memoriesquantum computing
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2022LU001
Main participants
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT – 1942/2023-2
Alternative language
Project name in Czech
Supravodivé dutinové rezonátory jako paměti pro bosonické kvantové počítání
Annotation in Czech
Hlavním vědeckým cílem projektu je navrhnout experimentálně realizovatelná schémata pro kontrolu, manipulaci a měření kvantových pamětí pro bosonické kódy založené na mikrovlnných dutinových rezonátorech. Tato schémata najdou uplatnění primárně v supravodivých kvantových počítačích využívajících bosonické kódy. Výhledově však poslouží i pro kvantovou komunikaci mezi supravodivými systémy v kvantových komunikačních sítích. Kvantová komunikace mezi supravodivými systémy je možná pomocí mikrovln pouze na krátké vzdálenosti; delší vzdálenosti vyžadují frekvenční konverzi příslušných signálů na světlo, které může být účinně přenášeno v optických vláknech i při pokojové teplotě. Aplikace kvantových pamětí v kvantových komunikačních sítích je tak podmíněna zejména výrazným rozvojem systémů pro frekvenční konverzi kvantových signálů. Kromě vědeckých cílů je důležitým cílem rovněž transfer excelence v oblasti supravodivých kvantových obvodů a ustavení výzkumné skupiny věnující se tomuto tématu. Za tímto účelem byl zvolen zahraniční partner s bohatou zkušeností v této oblasti a navrhovatel, který má klíčovou zahraniční zkušenost (včetně supravodivých kvantových obvodů) a všechny předpoklady k úspěšnému etablování vlastního výzkumného týmu s nezávislým vědeckým programem v oblasti supravodivých obvodů pro kvantové technologie. Dojde tak nejen k rozvoji fyziky supravodivých elektrických obvodů, což je v ČR zcela unikátní platforma klíčová pro moderní kvantové technologie, ale také ke vzniku nové vědecké skupiny schopné spolupracovat v tomto oboru s předními teoretickými a experimentálními týmy v Evropě i v zámoří.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
OECD FORD - secondary branch
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - another secondary branch
—
BH - Optics, masers and lasers
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2023
Realization period - end
Mar 1, 2026
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Feb 7, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Feb 20, 2025
Finance
Total approved costs
9,838 thou. CZK
Public financial support
9,838 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
9 838 CZK thou.
Public support
9 838 CZK thou.
0%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
OECD FORD
Optics (including laser optics and quantum optics)
Solution period
01. 03. 2023 - 01. 03. 2026