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Quantum Materials: Harnessing Helicates and Radicals in Synergy

Projektbeschreibung

Fortgeschrittene molekulare Quantenprozessoren

Die Entwicklung der Quantentechnologien verspricht einen Sprung in der Informationsverarbeitung, der Kommunikation und der Nanotechnologie und läutet so die zweite Quantenrevolution ein. Im Mittelpunkt dieser Vision steht die kohärente Manipulation elektronischer oder nuklearer Spins, wobei sich spintragende Moleküle als wesentliche Komponenten für Quantenplattformen erweisen. Die Verwirklichung dieser Fortschritte erfordert allerdings den Entwurf und die Charakterisierung molekularer Systeme mit präziser Funktionalität. Im Rahmen des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts QuMaHHARIS wird Pionierarbeit bei der Entwicklung multifunktionaler molekularer Quantenprozessor-Prototypen geleistet, indem die organische und anorganische chemische Synthese mit modernster Resonanzspektroskopie verbunden wird. Durch Kooperationen in Kanada, Spanien und den USA werden dazu molekulare Qubits entwickelt, die in der Lage sind, ein Magnetfeld zu erzeugen, die Quantenkohärenz mithilfe von Licht zu kontrollieren, lokal zu kühlen und ein Multiqubit-Gate zu implementieren, das den Weg für Quantenanwendungen der nächsten Generation ebnet.

Ziel

This is a multidisciplinary project that combines original organic and inorganic chemical synthesis with advanced electronic resonance spectroscopy to produce the next generation of multifunctional molecular quantum processor prototypes.
Quantum technologies will embody the second quantum revolution, bound to change dramatically the landscape of information processing, communications and nanotechnology, thereby bringing profound changes to society. This could be realized through the coherent manipulation of the electronic or nuclear spin degrees of freedom. In this context, the growing importance of spin-bearing molecules as the potential physical platform to realize quantum technologies demands the design and precise characterization of the required molecular components with the appropriate functions. The objective of this proposal is to generate molecular qubits bearing functional components for their implementation. These components will be, a) single ion magnets (SIMs) to engender a local magnetic field for individual qubit operation, b) spin crossover (SCO) centers to provide a mechanism for tuning the qubit quantum coherence using light, c) molecular units exhibiting magnetocaloric effect (MCE) to generate a local mechanism for qubit refrigeration, or d) ancillary qubits to realize multiqubit quantum gates within molecules. A first period at Windsor University (Canada) will be dedicated to the synthesis of hybrid main group radical/coordination chemistry compounds. A six-month secondment at the National High Magnetic Laboratory in Florida (USA) will allow deep characterization of the compounds prepared and quality training in pulsed EPR. The final part at the University of Barcelona (Spain) will consist in incorporating the radical systems produced at Windsor as components of supramolecular assemblies. The last part will allow also advanced characterization with the local pulsed EPR infrastructurQuantum Materials: Harnessing Helicates and Radicals in Synergy

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

UNIVERSITAT DE BARCELONA
Netto-EU-Beitrag
€ 252 724,32
Adresse
GRAN VIA DE LES CORTS CATALANES 585
08007 Barcelona
Spanien
Region
Este Cataluña Barcelona
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (2)