Descrizione del progetto
Uno strumento innovativo per una vera simulazione quantistica su scala atomica
La simulazione quantistica offre una strada promettente per la comprensione dei sistemi complessi. Tuttavia, il tempo di coerenza di uno stato quantistico è limitato dalla sua durata di vita. Mentre gli spin degli elettroni sono suscettibili di decoerenza, gli spin nucleari presentano un isolamento superiore e tempi di coerenza più lunghi. Alla luce di tali premesse, il progetto HYPSTER, finanziato dal CER, mira a sviluppare un simulatore quantistico che utilizzi atomi magnetici. Utilizzando un microscopio a scansione per effetto tunnel, il progetto manipolerà gli atomi e ingegnerizzerà le strutture atomiche per integrare gli spin di elettroni e nuclei. Il monitoraggio in tempo reale dell’evoluzione quantistica collettiva di queste strutture sarà ottenuto attraverso l’interazione iperfine. Il progetto intende fornire un set di strumenti applicabili nell’ambito dei sistemi di spin su superficie, facilitando una vera e propria simulazione quantistica su scala atomica.
Obiettivo
Quantum simulation is a promising strategy for understanding the behaviour of quantum systems that are too complex to be calculated directly. HYPSTER will make crucial steps towards creating a quantum simulator from individual magnetic atoms, addressed by means of a scanning tunnelling microscope. I will engineer atomic structures combining electron and nuclear spins coupled to each other via hyperfine interaction and read out their collective quantum coherent evolution in real time.
The lifetime of any quantum state is limited by its coherence time. While electron spins on a surface suffer from continuous decoherence due to electrons from the substrate, nuclear spins are much better isolated, holding potential for orders of magnitude longer coherence times. By providing controlled access to the real-time dynamics of the nuclear spin, HYPSTER aims to unlock this invaluable potential.
First, expanding upon a unique measurement procedure developed in my group, I will trace the combined time evolution of a nuclear spin coupled to an electron spin, allowing quantum information to be exchanged between the two. Next, I will explore methods to controllably couple and decouple the nuclear and electron spins by rapidly adjusting the local Hamiltonian. This will allow the nuclear spin to evolve by itself, not hindered by external decoherence sources. Finally, I will employ dual-frequency electron spin resonance to enable remote detection of spin dynamics, constructing a pathway towards connecting multiple nuclear spins over a distance.
The objectives of HYPSTER will provide a toolset that can be readily adopted throughout the blooming field of on-surface spin systems and set the stage for true atomic-scale quantum simulation.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-ADG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
2628 CN Delft
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.