Projektbeschreibung
Neuartige magnetische topologische Isolatormaterialien steigern Leistung von Einzelphotonendetektoren
Das Ziel des EU-finanzierten Projekts SuperPHOTON lautet, neue ultraempfindliche Quantenlichtsensoren herzustellen und zu kommerzialisieren, die als entscheidend wichtig für den Erfolg und die Verbreitung von Quantencomputern gelten. Die strukturellen und elektronischen Eigenschaften der auf Niob basierenden Nanodrähte, die häufig als Supraleiter für die Fotodetektion dienen, eignen sich nicht für die Auslesung bei Tief- oder Raumtemperatur, was einer skalierbaren Einführung der Quantentechnologie im Wege steht. Mithilfe gepulster Laserabscheidung und Molekularstrahlepitaxie werden die Forschenden hochwertige magnetische topologische Isolatormaterialien für supraleiterbasierte Einzelphotonendetektor-Prototypen mit hohen Effizienzen und ultraniedrigem Jitter erzeugen. Das Team könnte nun mit diesen neuen topologischen Materialien Photonen bei extrem niedrigen Temperaturen ausmessen.
Ziel
Superconducting single photon detectors are critical components for emerging quantum technologies due to their high detection efficiencies, short jitter, photon number resolution, high maximum and low dark count rates. These devices may enable new ground-breaking applications in topological quantum computing and quantum internet. Niobium-based nanowires (Nb, NbN) are some of the most used superconductors for photodetection, but their material characteristics, device jitter and efficiencies cannot be effectively tuned or reproduced for scalable quantum technology deployment. The structural and electronic properties of these nanowires are not suitable for scalable cryogenic or room temperature readout. The challenges in growing high-quality quantum materials consistently provide a significant bottleneck against the development of quantum technologies that might efficiently interface with conventional microelectronics. In my ERC Grant (948063), we are using our pulsed laser deposition (PLD) and molecular beam epitaxy (MBE) expertise for magnetic topological insulators (MTI) and garnets for spintronic and superconducting devices with high conversion efficiency between electronic spins and charges. Here, I propose to develop three prototypes and obtain their patents: (1) Three MTI superconductor-based single photon detector prototypes with beyond state-of-the-art high efficiencies and ultralow jitter owing to the unique properties of MTI such as ultrafast sub-ps magnetization reversal, ballistic transport of Dirac electrons along the interfaces and integrated spin logic. (2) We are going to provide a steady supply of high-quality superconductor and spintronic films (NbN, MTI, and magnetic garnets) to accelerate basic and applied research, which is a market growing with about 20% annual rate. (3) A custom low-cost cryostat for 2-3K detector tests will be prepared with fiber optical and RF cable feedthroughs, electromagnets, readout electronics and software.
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.
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.
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Fasern
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Mikroelektronik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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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-POC - HORIZON ERC Proof of Concept 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-POC2
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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.
34450 Istanbul
Türkei
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.