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Coherent control of spin chains in graphene nanostructures

Descrizione del progetto

Esplorare i fenomeni correlati nelle architetture avanzate di grafene

Gli spin nucleari ed elettronici sono elementi cardine pronti a trasformare la tecnologia e la scienza nella seconda rivoluzione quantistica. Il progetto CONSPIRA, finanziato dal CER, si propone di sfruttare questi spin integrandoli in piattaforme scalabili che utilizzano architetture di grafene. Utilizzando metodi innovativi come la microscopia a scansione di tunnel e l’elettrodinamica quantistica in cavità, i ricercatori cercheranno di manipolare e studiare gli stati quantistici. L’obiettivo è spingere i confini dell’informatica quantistica e ampliare la comprensione dei fenomeni correlati nella fisica della materia condensata.

Obiettivo

Elementary nuclear and electronic spins are called to be key components in the second quantum revolution. Their atomic-scale integration into scalable platforms with tunable interactions is a demand that I will address in CONSPIRA by synthetizing graphene architectures with interacting spin chains, using customized on-surface reactions of organic precursors, and by controlling their quantum state through microwave spectroscopies.

I envision the formation of collective magnetic states through the assembly of interacting electronic and nuclear spins in periodic arrays with atomically precise spacings. Through rational design and synthesis strategies, we will tune spin interactions via the graphene host and hyperfine coupling, with the goal of bringing the quantum state of the arrays into different regimes of energy, coherence, and topology.

To access the broad energy range of such multiscale interacting system and to probe its quantum dynamics, we will combine two antagonist experimental techniques like Scanning Tunnelling Microscopy (STM) and Cavity Quantum Electrodynamics (QED). This will be realized by incorporating superconducting coplanar waveguide resonators (CWRs) as substrate of a low temperature STM.

We will use QED techniques to couple the resonant states of spin chains with microwave photons of the resonator, while the STM tip acts as a local gate. The MHz and picometer resolution of this new type of spectrometer will enable us to study the quantum coherence of the spin arrays and undertake the coherent control of distant nuclear states entangled through the electronic spin system, a potential system for QED-based quantum computation.

CONSPIRA will provide a new platform for quantum spins, and methods to address and manipulate their coherent state. The combination of QED and STM represents a ground-breaking experimental development, which is called to boost studies of general correlated phenomena in condensed matter physics.

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).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

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

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

ASOCIACION CENTRO DE INVESTIGACION COOPERATIVA EN NANOCIENCIAS CIC NANOGUNE
Contributo netto dell'UE

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.

€ 2 988 750,00
Indirizzo
TOLOSA HIRIBIDEA 76
20018 San Sebastian
Spagna

Mostra sulla mappa

Regione
Noreste País Vasco Gipuzkoa
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale

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.

€ 2 988 750,00

Beneficiari (1)

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