Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

Spin Mechanics in the Strong Coupling

Description du projet

Un nouveau nanosystème intégré pourrait permettre d’étudier les effets quantiques dans les grands systèmes visibles

Comprendre la frontière entre la physique classique et la physique quantique est un défi majeur pour les scientifiques. La création d’états non classiques dans des oscillateurs mécaniques macroscopiques permet d’explorer ce lien. Ces états pourraient également être utilisés comme mémoires quantiques dans des expériences d’information quantique. Cependant, le couplage fort entre les spins et les oscillateurs mécaniques n’a été réalisé que dans des oscillateurs mécaniques à fréquence gigahertz couplés à des qubits supraconducteurs. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SMESC combinera les centres azote-lacune dans le diamant, qui offrent de longs temps de cohérence et une large transition optique, avec des nanofils de carbure de silicium à haute sensibilité. En construisant une plate-forme cryogénique qui relie ces composants, les chercheurs devraient parvenir à un couplage fort et démontrer la lecture de l’état de spin en une seule fois.

Objectif

The ability to prepare a macroscopic mechanical oscillator in a non classical state would have dramatic implications, both at the fundamental level, by upgrading our knowledge of the boundary between classical and quantum physics, and on a more applied point of view, by using the potentially long coherence time of state of the art mechanical oscillators as quantum memories in a quantum information experiment. If alternatives exist, the direct coupling of a spin platform to a mechanical oscillator is one of the most advanced route to reach such milestone. So far, the strong coupling regime, characterized by a spin mechanical exchange rate above both the mechanical and the spin decoherence rates, has not been attained except in GigaHertz frequency mechanical oscillators coupled to superconducting qubits.

Among spin platforms, Nitrogen Vacancy centers in diamond offer very long coherence times and a large optical transition. Immersed in a strong magnetic gradient bias, their energy splitting depends on their position, creating the spin-mechanical interface.
Among mechanical oscillators, silicon carbide nanowires offer very low masses and therefore an extremely high force sensitivity, which is of prior interest to measure the very low force induced by a single spin flip to a magnet attached to its tip.

Spin MEchanics in the Strong Coupling (SMESC) will build a cryogenic spin mechanical coupling platform with a NV center host and a silicon carbide nanowire functionalized with a nanomagnet. It will demonstrate the first operation of such platform in the strong coupling regime by performing a single shot readout of the spin state by reading the position of the mechanical oscillator.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contribution nette de l'UE
€ 241 974,56
Coût total
Aucune donnée