2017-1.2.1-NKP-2017-00001

Kvantumbitek előállítása, megosztása és kvantuminformációs hálózatok fejlesztése

A HunQT konzorciumi partnereknél (MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont, BME TTK Fizikai Intézet, BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar, az ELTE TTK Fizikai Intézet kvantumfizikai kutatásokban kiemelkedő csoportjai, Bonn Hungary Elektronikai Kft., Ericsson Magyarország Kft, Nokia-Bell Labs, Femtonics Kft.) olyan laboratóriumokat fejlesztünk, amelyekben a környezeti hatásoktól elszigetelt, kvantumos objektumok: atomok, fotonok, elektronok, magspinek viselkedését lehet kontrolláltan irányítani a kvantummechanika törvényeinek megfelelően. A kvantuminformáció alapegységének, a kvantumbitnek tárolására és küldésére, kvantumosan összefonódott részecskepárok keltésére, valamint a kvantummechanika elvei által garantált biztonságos kommunikációra alkalmas eszközöket fejlesztünk. A kvantummechanika elvei által garantált biztonságos kommunikációhoz szükséges eszközök sorában létrehozunk (I) egyfoton forrást (ionadalékolt nanokristályokkal, illetve színcentrum ponthibát tartalmazó félvezető kristályokban); (II) összefonódott fotonpár-forrást (parametrikus legerjesztéssel nemlineáris optikai kristályban). Mindkét forrást felhasználjuk kvantumos kriptográfiai eszköz építésére. Nyilvánosan elérhető, tökéletes véletlenszámgenerátort helyezünk üzembe. A kvantummechanikában rejlő számítási lehetőségek kiaknázásához szükséges kvantumbit-műveletek sorában megvalósítunk kvantummemóriát (csapdázott rubídium atomok hiperfinom elektronállapotaiban, ill. magspinben); egybites forgatást (mikrohullámú terekkel atomokban, ill. elektronspinen); kétbites kaput összefonódás keltésére (szupravezetőben elektronpárokra). Az egyedi rendszereket előkészítjük a jövőbeli összekapcsolásukra, ehhez interfészt is fejlesztünk. A kvantumtechnológia hozzájárul az érzékelés pontosságának nagyságrendekkel történő megjavításához. Kidolgozunk a mágneses mezőt nagy térbeli felbontással mérő eszközt, ami az optikailag detektált mágneses rezonanciát használja; kisméretű molekulák azonosítására szolgáló, tanuló algoritmussal fejleszthető mesterséges receptorok elvét.

Projekt kezdete: 2017.11.01.

Projekt vége: 2021.10.30.

Támogatás intenzitása: 77,39%

Támogatás mértéke: 49 979 727 Ft

Saját forrás: 14 601 149 Ft

Projekt összköltsége: 64 580 876 Ft

Támogató: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal

Projekt leírása: 2017-1.2.1-NKP-2017-00001