Kvantové filtry pro přípravu optických kvantových stavů a operací
Cíle projektu
Příprava a kontrolovaná manipulace neklasických stavů světla představuje klíčový nástroj pro rychle se rozvíjející kvantové technologie. Experimentálně dostupné deterministické kvantové operace na světle jsou však omezené na Gaussovské operace a je proto nezbytné využívat rovněž pravděpodobnostní operace, jako je podmiňování na detekci jednoho fotonu. S nástupem vysoce účinných supravodivých jednofotonových detektorů se jako velmi slibné jeví zkoumat i kvantové operace, které využívají projekci na vakuový stav. Předložený projekt je proto zaměřený na experimentální studium optických kvantových filtrů, které zahrnují projekci na vakuum. Tyto podmíněné kvantové operace budou testované v důležitých aplikacích jako je nové schéma pro bezšumový kvantový zesilovač nebo konverze mezi různými typy fotonických kvantových bitů. Experimenty budou realizované v pulzním režimu a budou kombinovat sestupnou parametrickou frekvenční konverzi, optickou interferenci, podmiňování na přítomnost či absenci fotonů detekovaných jednofotonovými detektory, homodynní detekci a dopřednou elektrooptickou vazbu.
Klíčová slova
quantum opticsquantum filtersphoton additionphoton subtractionquantum amplifiersnoiseless attenuationphotodetection
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202100005
Hlavní účastníci
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
21-23120S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Quantum filters for engineering optical quantum states and operations
Anotace anglicky
Preparation and controlled manipulation of nonclassical states of light represents a key tool for the rapidly developing quantum technologies. Since the class of experimentally available deterministic quantum operations on light is limited to Gaussian operations, it is extremely fruitful to consider also probabilistic operations such as conditioning on detection of a single photon. With the advent of highly efficient superconducting single-photon detectors it becomes very timely and promising to consider also conditional quantum operations that involve projection onto vacuum state. Here we therefore propose to thoroughly experimentally investigate optical quantum filters based on projection onto vacuum and test them in important applications such as a new scheme for heralded noiseless quantum amplifier or interconversion between different types of photonic qubits. Our experiments will be performed in pulsed regime, and will combine parametric downconversion, optical interference, conditioning on clicks or no-clicks of single-photon detectors, homodyne detection, and feedforward.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BH - Optika, masery a lasery
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2021
Ukončení řešení
31. 12. 2023
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
6. 3. 2023
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP24-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
21. 5. 2024
Finance
Celkové uznané náklady
9 390 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
9 000 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
390 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
9 390 tis. Kč
Statní podpora
9 000 tis. Kč
95%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Optics (including laser optics and quantum optics)
Doba řešení
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023