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Precision Synthesis of Magnetic Graphenoids as Room Temperature Two-Qubit Systems

Projektbeschreibung

Neuartige Kohlenstoffmoleküle: vielversprechend für Quantenoperationen bei Raumtemperatur

Der Aufbau der Zukunft der Quanteninformationsverarbeitung beginnt mit der Lösung eines großen Problems: Wie ist es zu schaffen, dass sie bei Raumtemperatur zuverlässig funktioniert? Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird sich das Team des Projekts MG-Spin-Qbits auf molekulare Graphenoide konzentrieren, jene Kohlenstoffmoleküle, deren Wabenstruktur der von Graphen gleicht, und die bemerkenswerte Quanteneigenschaften aufweisen. Mithilfe der Nasschemie werden die Forschenden neue molekulare Graphenoide mit atomarer Präzision entwerfen und erkunden, wie deren magnetische Eigenschaften für Quantenoperationen ausgenutzt werden können. Ziel ist es, Systeme zu schaffen, die wie Qubits funktionieren, aber auch länger ihre Stabilität beibehalten. Die vorgeschlagene Forschung könnte das Potenzial dieser Materialien erschließen und somit die skalierbare, energieeffiziente Quanteninformationsverarbeitung neu definieren.

Ziel

Quantum computing technologies face a fundamental challenge of scalability, primarily due to the lack of materials capable of performing error-free quantum operations at room temperature. Molecular graphenoids (MGs) have displayed superior quantum properties at room temperature, making them an attractive alternative.

This project will bring novel magnetic graphenoids with atomic precision through scalable solution (wet) chemistry and study them as two-qubit systems at room temperature. This proposal will also uncover the suitability of the spin arrangement (ferromagnetic or antiferromagnetic) in MGs as qubit systems with implications for future developments in the field of molecular quantum materials. In the second part, the project focuses on increasing the spin coherence time, one of the key parameters for quantum operations at room temperature. This will be achieved through structural tuning of MGs to minimize the spin decoherence channels. The overarching goal of the proposed work is to introduce new graphenoids as two-qubit systems, answer a fundamental question, and use the new knowledge generated to tune the respective MGs to achieve a spin coherence time (~100 μs) at room temperature, bringing a major advancement in the field.

The proposed study will be of critical fundamental and practical significance by providing novel graphenoids with potential applications in future quantum technologies. The nature of the proposed project is highly interdisciplinary, involving chemistry, physics, molecular magnetism, and material science. The project is in line with the European objectives of sustainable industrial growth and climate change mitigation.

My supervisors, Prof. Feng and Prof. Bogani, have the experience and resources to effectively supervise me and ensure the success of the MSCA action. The fellow will get substantial career enhancement opportunities for future leadership roles through skills development and extensive training.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

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

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Koordinator

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Netto-EU-Beitrag
€ 189 687,36
Adresse
HOFGARTENSTRASSE 8
80539 MUNCHEN
Deutschland
Region
Berlin Berlin Berlin
Aktivitätstyp
Research Organisations
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Gesamtkosten
Keine Daten

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