Description du projet
Une recherche avancée sur l’anyon promet des ordinateurs quantiques insensibles aux défaillances
L’étude des anyons non abéliens pourrait ouvrir de nouvelles perspectives scientifiques en permettant la manipulation de quasiparticules exotiques. Contrairement aux particules familières, les anyons non abéliens modifient l’ensemble de leur fonction d’onde lorsqu’ils changent de position. Le projet Anyons, financé par le CER, entend surmonter les obstacles technologiques actuels dans leur étude en exploitant des hétérostructures de van der Waals avancées. Les chercheurs examineront le tressage de ces anyons dans les domaines spatial et temporel de l’effet Hall quantique fractionnaire, en s’appuyant sur des structures à base de graphène à haute mobilité. L’équipe recherchera également des anyons d’ordre supérieur à l’aide de techniques innovantes. Cette recherche pourrait initier des découvertes dans le domaine de l’informatique quantique topologique insensible aux défaillances, ouvrant ainsi la voie à des technologies quantiques plus fiables.
Objectif
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.
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.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
7610001 Rehovot
Israël