Descripción del proyecto
Dispositivos superconductores basados en germanio para la informática cuántica
Uno de los mayores retos de la informática cuántica es la ingeniería de dispositivos cuánticos escalables. La superconductividad inducida por proximidad es fundamental en muchas tecnologías cuánticas, pero los semiconductores III-V utilizados habitualmente son inadecuados para los cúbits basados en espín debido a su gran interacción hiperfina. Sin embargo, el germanio presenta una alternativa prometedora: admite la superconductividad inducida por proximidad, tiene un fuerte acoplamiento espín-órbita y puede estar casi libre de espín nuclear. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto GeSuperQuant pretende descubrir los mecanismos que subyacen a los efectos superconductores de proximidad en el germanio. Mediante el desarrollo de modelos teóricos avanzados, el equipo del proyecto predecirá propiedades clave, como el acoplamiento espín-órbita y los factores g, en dispositivos cuánticos superconductores. Dicha investigación podría allanar el camino a un nuevo tipo de cúbit, abriendo nuevas posibilidades para la informática cuántica.
Objetivo
A great scientific and technical challenges of our time is to engineer a scalable quantum computer, and proximity-induced superconductivity is one of the most important ingredients in many quantum devices. Proximitized III-V semiconductors can host a hard superconducting gap and have been vastly studied in super-semi quantum devices. Nevertheless, these material compounds are not suitable for spin-based qubits due to their large hyperfine interaction and are hence not ideal for use in hybrid devices. One of the most promising, but so far unexplored researched materials to use in such hybrid quantum devices is germanium: it is a potentially ideal host for proximity-induced superconductivity, and exhibits a hard superconducting gap, but can also be used for spin-based qubits since it has suppressed hyperfine interaction and can be isotope purified to be nearly nuclear-spin free. Additionally, it has an exceptionally large hole mobility, strong intrinsic spin-orbit coupling, as well as tunable g-factors, making it an ideal material to use in quantum devices. However, the mechanism for the superconducting proximity effect in germanium is still unknown.
In this project I will develop band models based on atomistic orbitals (kp theory), and combine them with T-matrix methods from Greens function theory, to show what mechanisms are responsible for proximity induced superconductivity in the hole bands of germanium. I will apply the results to g-factor dependent Andreev spin qubits and phase- and gate-tunable long-range spin-qubit couplers. I will predict effective spin-orbit coupling and g-factors in these superconducting quantum devices, using effective low-energy models (discretized on a lattice) to predict outcomes of future experiments on germanium-based quantum information devices. This will open up a new avenue of research, through the development of a new type of qubit.
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. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica hardware informático ordenador cuántico
- ciencias naturales ciencias físicas electromagnetismo y electrónica dispositivo semiconductor
- ciencias naturales ciencias químicas química inorgánica metaloides
- ciencias naturales ciencias físicas electromagnetismo y electrónica superconductor
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
1165 KOBENHAVN
Dinamarca
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.