Description du projet
Dispositifs supraconducteurs à base de germanium pour l’informatique quantique
L’un des plus grands défis de l’informatique quantique est de concevoir des dispositifs quantiques évolutifs. La supraconductivité induite par la proximité est cruciale dans de nombreuses technologies quantiques, mais les semi-conducteurs III-V couramment utilisés ne conviennent pas aux qubits basés sur le spin en raison de leur grande interaction hyperfine. Le germanium constitue toutefois une alternative prometteuse: il supporte la supraconductivité induite par la proximité, présente un fort couplage spin-orbite et peut être pratiquement dépourvu de spin nucléaire. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet GeSuperQuant vise à découvrir les mécanismes à l’origine des effets supraconducteurs de proximité dans le germanium. En développant des modèles théoriques avancés, le projet permettra de prédire des propriétés clés, telles que le couplage spin-orbite et les facteurs g, dans les dispositifs quantiques supraconducteurs. Cette recherche pourrait ouvrir la voie à un nouveau type de qubit, ce qui ouvrirait de nouvelles perspectives pour l’informatique quantique.
Objectif
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.
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. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique matériel informatique calculateur quantique
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métalloïde
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique superconducteur
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
1165 KOBENHAVN
Danemark
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.