Projektbeschreibung
Studie untersucht, wie chirale Moleküle Quantenanwendungen nutzen könnten
Die Unterscheidung zwischen den links- und rechtshändigen Formen chiraler Moleküle (Enantiomere) ist in der Chemie und Biologie von entscheidender Bedeutung. Je nach ihrer Händigkeit können diese spiegelbildlichen Moleküle völlig unterschiedliche chemische oder biologische Eigenschaften aufweisen. Jüngste Beobachtungen haben verdeutlicht, dass Elektronen selbst bei Raumtemperatur eine Vorzugsrichtung ihres Spins aufweisen, nachdem sie sich durch chirale organische oder anorganische Materialien zwischen zwei Elektroden ausgebreitet haben. Dieser Effekt der Spinpolarisation wird als chiralitätsinduzierte Spinselektivität bezeichnet. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt CASTLE zielt darauf ab, diesen Effekt für Quantenanwendungen wie Quantencomputer und Quantensensoren nutzbar zu machen. Die Projektergebnisse werden ebenso wichtige Auswirkungen auf die Katalyse, die Lichtsammlung und die kernmagnetische Resonanz haben.
Ziel
Chirality is a key property of molecules important in many chemical and nearly all biological processes. Recent observations have shown that electron transport through chiral molecules attached to solid electrodes can induce high spin polarization even at room temperature. Electrons with their spin aligned parallel or antiparallel to the electron transfer displacement vector are preferentially transmitted depending on the chirality of the molecular system resulting in Chirality-Induced Spin Selectivity (CISS). The long-term vision of the CASTLE project is to transform the CISS effect into an enabling technology for quantum applications. This will be accomplished by achieving four key objectives. 1) The occurrence of CISS will be studied at the intramolecular level by photo-inducing rapid electron transfer within covalent donor-chiral spacer-acceptor molecules to generate long-lived radical pairs (RPs). 2) Direct detection of RP spin polarization will be performed using time-resolved and pulsed electron and nuclear magnetic resonance techniques. In addition, polarization transfer from one of the radicals comprising the spin-polarized RP to a stable molecular spin (Q) will be used to initialize the quantum state of Q, making it a good qubit for quantum applications, particularly sensing. 3) Quantum mechanical studies of the CISS effect will provide predictive models for molecular qubit design. 4) The CISS effect will be used to control, readout, and transfer information in prototypical devices embedding hybrid interfaces based on semiconducting or conducting substrates, thus dramatically advancing the use of molecular spins in quantum information technologies targeting high-temperature operation. These devices will be used also to prove molecule-based Quantum Error Correction. The knowledge acquired with CASTLE will impact a wide range of fields, including magnetless spintronics, dynamic nuclear polarization for NMR signal enhancement, catalysis, and light harvesting.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
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Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-SYG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
50121 Florence
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.