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

Graphene Quantum Sensors

Opis projektu

Grafen wykorzystywany jako czujnik kwantowy

Czujniki kwantowe umożliwiają precyzyjny pomiar pola magnetycznego, czasu, grawitacji i innych czynników. Ich wprowadzenie do codziennego użytku wymaga rozwiązania problemów takich jak szumy otoczenia i integracja technologii. Zespół finansowanego ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu GaToR ma na celu zbadanie grafenu, w tym skręconych struktur dwuwarstwowych, jako platformy do opracowania czujników kwantowych. Łącząc spektroskopię wysokich harmonicznych z metrologią kwantową, zespół zamierza zbadać sposób, w jaki struktura elektronowa grafenu reaguje na zaburzenia zewnętrzne, a także zidentyfikować cechy, dzięki którym jest skutecznym czujnikiem. Umożliwi to bezpośrednie porównanie z istniejącymi czujnikami kwantowymi i ustalenie doświadczalnych metod pozwalających na wykrywanie wyjątkowych faz materii grafenu. Zespół projektu GaToR może utorować drogę do opracowania praktycznych, półprzewodnikowych czujników kwantowych z rzeczywistymi zastosowaniami.

Cel

Quantum sensors are the most direct application of current quantum technologies. They have shown improvement in magnetic sensors, atomic clocks, gravimeters, accelerometers, geolocalization, gas detection, imaging resolution and biomedical sensors. Nevertheless, a concrete incorporation of quantum sensors to the every day life requires to overcome fundamental challenges, such as robustness to the environmental noise and integration to the current technology.
Here I show how to probe graphene for quantum sensing magnetic fields. Putting together the tools of high-harmonic spectroscopy with quantum metrology, I propose a framework capable of quantifying solid-state systems for sensing applications.
Solid state materials have unique quantum features, due to their extreme sensibility to the boundary conditions. Other effects, such as superconductivity, appear in strongly correlated materials, such as twisted bilayer graphene. Analysing the high-harmonic spectroscopy in twisted bilayer graphene allows to propose experimental settings to detect its phases of matter, electronic localisation and band structure.
In this proposal I describe why graphene has the potential of working as a robust magnetic field quantum sensor. Currently, the techniques of quantum metrology and parameter estimation, allow to quantify for the first time the performance of materials in presence of of incident external fields. Here I propose to use this framework, to determine the performance of single layer and twisted bilayer graphene in presence of magnetic fields, and compare it to the available quantum sensors in the market. In this process, it is possible to pin down the key features in graphene for measuring these fields.
Combining the results of fundaments of quantum metrology with high-harmonic spectroscopy gives a complete analysis of the performance of graphene together with a experimental proposal to detect its key features, probing twisted bilayer graphene as a robust quantum sensor.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

UNIVERSITY OF STUTTGART
Wkład UE netto
€ 202 125,12
Koszt całkowity
Brak danych