Description du projet
Améliorer la cohérence du spin pour les applications quantiques
La nature quantique des systèmes physiques dépend de la compréhension de leur environnement atomique afin de minimiser le bruit. Les spins sur les surfaces, étudiés à l’aide de la microscopie à effet tunnel (STM pour «scanning tunnelling microscopy») et de la résonance de spin électronique (ESR pour «electron spin resonance»), fournissent des informations précieuses sur les atomes individuels. Cependant, leurs propriétés cohérentes, en particulier le temps de cohérence de phase, sont plus faibles que celles des centres de vacance de l’azote dans le diamant ou des qubits supraconducteurs. Le projet ATOMQUANT, financé par le CER, vise à améliorer la cohérence des spins sur les surfaces pour le traitement de l’information quantique et la détection magnétique. Le projet mettra en œuvre la résonance à spin unique dans une installation de microscopie à force atomique (AFM pour «atomic force microscopy») de l’ordre du milliKelvin et relèvera les défis posés par les spins nucléaires éloignés du substrat. En exploitant les spins nucléaires 25Mg des substrats d’oxyde de magnésium, il cherche à renforcer la détection des spins et à résoudre les problèmes d’intégration.
Objectif
The quantum nature of a physical system often emerges from its fundamental building blocks and demands a profound understanding to harvest its advantages for quantum devices. Their design requires knowledge about the atomic-scale environment of a quantum object to protect it from noise and energy exchange. For that purpose, spins on surfaces studied and controlled by a combination of scanning tunnelling microscopy (STM) and electron spin resonance (ESR) has emerged as an atomic workbench that permits to resolve quantum systems such as single atoms and molecules. However, up to now the coherent properties, in particular the phase coherence time, remain much worse than in other quantum architectures such as nitrogen-vacancy centres in diamond or superconducting qubits.
In ATOMQUANT, I aim to improve the coherent properties of spins on surfaces by several orders of magnitude. The main goal is to create a new atomic-force microscopy (AFM)-based architecture for quantum information processing and magnetic sensing operating on the atomic scale. I aim to achieve this goal i) by improvements in instrumentation: Here, I will set up single spin resonance in a milliKelvin-AFM setup, based on the technique of magnetic exchange force microscopy. ii) by addressing remote substrate nuclear spins and by utilizing them as a highly coherent quantum resource. This will here be realized by 25Mg nuclear spins that are found in the commonly used magnesium oxide substrate iii) by overcoming major challenges for the detection of spins on surfaces such as requirements for low temperatures and hurdles for device integration.
The results of ATOMQUANT will have the potential to bring quantum research to the atomic limit, allowing for exploration of potential qubit systems with outstanding quantum properties in-situ and atom-by-atom. My previous extensive experience in the field of ESR-STM provides the best possible conditions to conduct this innovative high potential research endeavour.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métal alcalinoterreux
- sciences naturelles sciences physiques optique microscopie
- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique matériel informatique calculateur quantique
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique superconducteur
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
76131 Karlsruhe
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.