Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Atomic scale coherent manipulation of the electron spin in semiconductors

Opis projektu

Rozwój wiedzy na temat spinu elektronów w półprzewodnikach

Najnowsze badania eksperymentalne koncentrowały się na implementacji kubitów w różnych układach fizycznych, opierając się na odkryciu optycznie aktywnych defektów punktowych w materiałach dwuwymiarowych, które stanowią źródła pojedynczych fotonów. Materiały te wykazują emisję optyczną zależną od spinu, dzięki czemu są dobrymi kandydatami na interfejsy spin-foton. Rozwój technik lokalnych sond poprawił wykrywanie rezonansu magnetycznego w spinach pojedynczych atomów i ułatwił manipulację defektami punktowymi w półprzewodnikach dwuwymiarowych. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu OneSPIN ma na celu zbadanie spinów pojedynczych elektronów zlokalizowanych w centrach punktowych w półprzewodnikach 2D i zaprojektowanie ich środowiska atomowego. Zespół ma na celu opracowanie innowacyjnych podejść wykorzystujących unikalne techniki skaningowej mikroskopii tunelowej w celu pokonania obecnych ograniczeń i wyzwań, przy jednoczesnym wydedukowaniu kluczowych nowych wniosków.

Cel

Currently, a great deal of experimental research is dedicated to implement qubits on a wide variety of physical systems. In the last decade researchers have observed optically-active point-defects in 2D materials which serve as single photon sources and present spin-dependent optical emission, making them promising spin-photon interfaces. In parallel, new local probe techniques have been developed to detect magnetic resonance on single atomic spins, and more recently to demonstrate controlled charging and positioning of point-centres in 2D semiconductors. OneSPIN lies at the junction of these very active fields. Inspired by the opportunity that these recent findings bring, I propose to coherently probe single electronic spins localized at point-centres in 2D semiconductors and to engineer their atomic environment. The ultimate goal of this proposal is the demonstration of long spin coherence times for quantum information applications.

To achieve this ambitious goal, I will develop a novel approach based on a unique scanning tunnelling microscopy technique which allows for the engineering, excitation and optical detection of single spin resonance. This approach provides a solution to the current lack of tools capable of simultaneously recording the atomic and electronic structure of defects, their optoelectronic response, and the coherence properties of their spins. Using this tool, it will be possible to not only determine the role of the environment on spin coherence, but also to engineer it by deterministically moving localization centres over the surface, creating tailored ensembles of localized spin states. I will use 2D semiconductors which, being chemically stable and “all surface”, are systems which can naturally be addressed, manipulated and engineered using local probe techniques. OneSPIN has the potential to open new opportunities in the fields of material science, quantum information and semiconductor-based quantum technologies.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

ECOLE POLYTECHNIQUE
Wkład UE netto
€ 1 913 122,50
Koszt całkowity
€ 1 913 122,50

Beneficjenci (1)