Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Realizing non-abelian anyons in van der Waals materials

Opis projektu

Zaawansowane badania enionów w celu rozwoju odpornych na błędy komputerów kwantowych

Badanie nieabelowych enionów może przyczynić się do powstania nowych możliwości w świecie nauki, umożliiwiając manipulowanie egzotycznymi kwazicząstkami. W przeciwieństwie do znanych cząstek, nieabelowe eniony zmieniają swoją funkcję falową podczas zamiany pozycji. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu Anyons ma na celu pokonanie obecnych przeszkód technologicznych w ich badaniu poprzez wykorzystanie zaawansowanych heterostruktur van der Waalsa. Naukowcy zbadają splot enionów zarówno w domenach przestrzennych, jak i czasowych w ułamkowym kwantowym efekcie Halla, wykorzystując struktury oparte na grafenie o wysokiej ruchliwości. Zespół będzie również poszukiwał enionów wyższego rzędu za pomocą innowacyjnych technik. Badania te mogą doprowadzić do przełomu w dziedzinie odpornych na błędy topologicznych komputerów kwantowych, torując drogę do opracowania bardziej niezawodnych technologii kwantowych.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Wkład UE netto
€ 1 500 000,00
Koszt całkowity
€ 1 500 000,00

Beneficjenci (1)