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Realizing non-abelian anyons in van der Waals materials

Descrizione del progetto

La ricerca avanzata sui qualunquoni è promettente per i computer quantistici con tolleranza ai guasti

L’esplorazione di qualunquoni (in inglese anyon) non abeliani potrebbe aprire nuove possibilità scientifiche, consentendo la manipolazione di quasiparticelle esotiche. A differenza delle particelle familiari, i qualunquoni non abeliani cambiano la loro intera funzione d’onda quando cambiano posizione. Il progetto Anyons, finanziato dal CER, mira a superare gli attuali ostacoli tecnologici nel loro studio utilizzando eterostrutture di van der Waals avanzate. I ricercatori esamineranno l’intreccio di questi qualunquoni nei domini spaziali e temporali nell’effetto Hall quantistico frazionario, utilizzando strutture ad alta mobilità basate sul grafene. Il team cercherà anche qualunquoni di ordine superiore attraverso tecniche innovative. La ricerca potrebbe portare a progressi nel calcolo quantistico topologico con tolleranza ai guasti, aprendo la strada a tecnologie quantistiche più affidabili.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 500 000,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 500 000,00

Beneficiari (1)

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