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High Frequency Spin Entanglement Generation in Diamond

This proposal promotes a research program in quantum nano-photonics to be carried out by dr T. Jakubczyk. It aimes at achieving high frequency of generation and detection of spin-spin entanglement in spatially separated nitrogen v... ver más

31/08/2020

UNIVERSITAT BASEL

187K€

Presupuesto del proyecto: 187K€

Líder del proyecto

UNIVERSITAT BASEL No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2020-08-31

MSCA-IF-2017: Individual Fellowships

I+D

Cerrada hace 7 años

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1 Participantes

UNIVERSITAT BASEL

187.42K€ | Lider

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Duración del proyecto: 28 meses Fecha Inicio: 2018-04-05
Fecha Fin: 2020-08-31

Líder del proyecto

UNIVERSITAT BASEL No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 187K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto This proposal promotes a research program in quantum nano-photonics to be carried out by dr T. Jakubczyk. It aimes at achieving high frequency of generation and detection of spin-spin entanglement in spatially separated nitrogen vacancy (NV) centers in diamond. While current photon collection efficiencies (few per cent) and entanglement rates (approx. one entanglement event per minute) may be sufficient for proof-of-principle experiments, they need to be greatly improved for the implementation of practical quantum networks. The project builts on a recent progress achieved in the host institution in the deterministic cavity-assisted enhancement of the coherent photon emission rate of NV centers embedded in a diamond membrane. The increase of the decay rate results in enhanced radiative efficiency and makes the emission robust against dephasing enhancing the photon indistinguishability and boosting the photon extraction efficiency. The aim of the project is to establish the NV center as spin- and optically- coherent, specifically by decreasing the linewidth broadening resulting from the minimal necessary processing of the diamond crystal and introducing significant improvements to the cavity. The estimated resulting spin-spin entanglement rates are in the Mhz-range. The projects opens new ways of studying complex and non-trivial phenomena resulting from the enhanced light-matter coupling in the NV center and in other quantum emitters. Success of this project may provide a route to the realisation of scalable quantum computers based on optical networks of electronic and nuclear spins.

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