Descripción del proyecto
La investigación avanzada sobre el anyón promete ordenadores cuánticos tolerantes a fallos
La exploración de anyones no abelianos podría abrir nuevas posibilidades científicas al permitir la manipulación de cuasipartículas exóticas. A diferencia de las partículas conocidas, los anyones no abelianos cambian toda su función de onda al cambiar de posición. El proyecto Anyons, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende superar los obstáculos tecnológicos actuales en su estudio mediante el uso de heteroestructuras avanzadas de van der Waals. Los investigadores examinarán el trenzado de estos anyones en los dominios espacial y temporal en el efecto Hall cuántico fraccionario, utilizando estructuras basadas en grafeno de alta movilidad. El equipo también buscará anyones de orden superior mediante técnicas innovadoras. Esta investigación podría conducir a avances en la computación cuántica topológica tolerante a fallos, lo que allanará el camino hacia tecnologías cuánticas más fiables.
Objetivo
Demonstrating non-abelian exchange statistics holds the promise of leading science to new terrains where we can manipulate exotic quasiparticles. Unlike fermions, bosons, and abelian anyons, the many-body wavefunction of indistinguishable non-abelian anyons is entirely altered when swapping their positions. With the theoretical groundwork for uncovering exotic exchange properties, pioneering experiments provided preliminary evidence of the lowest-order non-abelian anyons, indicating the topological superconductivity phase. Yet, due to technological limitations inherent to current state-of-the-art platforms, new observations of non-abelian statistics or preliminary signatures of higher-order non-abelian anyons must be offered.
In this proposal, I aim to directly observe the exchange statistics of non-abelian anyons, overcoming present technological challenges by incorporating proven intricate designs to innovative van der Waals (vdW) heterostructures.
We will study spatial-domain and time-domain braiding of non-abelian anyons in the fractional quantum Hall effect (FQHE) regime, realized in high-mobility graphene-based heterostructures. We will perform spatial-domain QH-interferometry (Obj. 1), allowing the study of coherence and braiding of anyons; and study their exchange statistics in the time-domain via cross-correlation of current-fluctuations of partitioned anyons (Obj. 2). Higher-order non-abelian anyons will be sought after via fractional Andreev Reflection (AR) in FQHE-superconductor (SC) hybrids. Employing shot noise measurements will allow identifying the AR charge quanta (Obj. 3), while low-disorder vdW-SC interfaces necessitate an in-situ stacking and integration of pre-patterned vdW-SC layers.
This research will identify phases hosting non-abelian anyons and thus lay the groundwork for their detection and manipulation. This contribution, being fundamental in its core, may also offer a practical option for fault-tolerant topological quantum computation.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
7610001 Rehovot
Israel