Projektbeschreibung
Verborgene Quantenzustände für Datenverarbeitung der nächsten Generation offenlegen
Die Quanteninformatik erscheint ungeheuer vielversprechend, aber bei den bestehenden Methoden existieren große Herausforderungen. Konventionelle Qubit-basierte Ansätze haben mit Quantendekohärenz zu kämpfen, wodurch deren Skalierbarkeit eingeschränkt wird. Alternative Materialien mit exotischen topologischen Eigenschaften, etwa Majorana-Fermionen, könnten eine Lösung bieten, aber ihre Existenz ist bislang nicht nachgewiesen. Es bedarf eines Durchbruchs bei den experimentellen Verfahren, um hinter diese schwer fassbaren Quantenzustände zu kommen. In diesem Zusammenhang wird im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts TROPIC die resonante Torsionsmagnetometrie, ein hochempfindliches Verfahren zum Nachweis topologischer Ordnung, weiter verfeinert. Mit dem Schwerpunkt auf Quantenspinflüssigkeiten und unkonventionellen Supraleitern werden mit der Arbeit von TROPIC die Grenzen der Materialwissenschaften gesprengt. Das Projektteam ebnet den Weg für Materialien der nächsten Generation, mit denen das gesamte Potenzial der Quanteninformatik zu erschließen sein könnte.
Ziel
TROPIC will design new experiments to uncover the topological properties of quantum materials that will revolutionize quantum computing. Conventional approaches that rely on local interactions between qubits suffer from seemingly insurmountable problems, such as controlling quantum decoherence while still achieving a useful number of qubits.
Alternative approaches based on nonlocal topological excitations, such as Majorana fermions, could provide a solution but clear evidence for their existence is missing. TROPIC aims to identify topological signatures of quantum spin liquids and superconductors by revolutionizing a technique—resonant torsion magnetometry—that was recently developed by the PI. Our approach is unique in its extreme sensitivity to materials properties that are notoriously concealed.
This proposal consists of three aims that focus on systems with promising hints of topology: the quantum spin liquid RuCl3 and the spin triplet superconductor UTe2. Each aim requires significant advances that will allow us to access the magnetotropic coefficient—the thermodynamic coefficient associated with magnetic anisotropy—in new classes of materials for the first time (aim 2) while obtaining new information (aim 3).
The aims are summarized as:
1. Refining resonant torsion to identify topological order associated with Majorana fermions in RuCl3.
2. Extending resonant torsion to high magnetic fields to investigate unconventional superconductivity in UTe2.
3. Developing resonant torsion to higher frequencies to search for slow topological excitations.
Recent media articles by quantum computing pioneers have warned that the hype is surpassing the performance. A material revolution is needed to realize the promise of quantum computing. We will develop a new experimental probes that will be applicable to broad classes of topological materials, including small and fragile 2D systems and heterostructures where thermodynamic measurements are needed.
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.
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Programm/Programme
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.
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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 - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
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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.
3400 KLOSTERNEUBURG
Österreich
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.