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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Non-Abelian states at zero magnetic field in next-generation moiré MoTe2 heterostructures

Descripción del proyecto

Búsqueda de anyones no abelianos de campo magnético cero en nuevas heteroestructuras de MoTe2

Los anyones no abelianos de campo magnético cero son partículas exóticas fundamentales para crear ordenadores cuánticos fiables con protección topológica, pero aún no se han observado. Se ha predicho que los aisladores de Chern fraccionales de campo cero, fases de la materia recientemente descubiertas, podrían albergar estas partículas. Esta fase se descubrió en una estructura especial hecha con ditelururo de molibdeno (MoTe2) retorcido. Sin embargo, los métodos de fabricación actuales carecen del control necesario para crear muestras de MoTe2 retorcido de altísima calidad. En el proyecto TOPOMAX, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se emplearán técnicas de fabricación avanzadas para superar esta limitación. Estos nuevos dispositivos facilitarán la exploración del MoTe2 retorcido en ángulos de torsión específicos, creando las condiciones adecuadas para los anyones no abelianos. Si la investigación propuesta tiene éxito, podría abrir las puertas a estados protegidos topológicamente.

Objetivo

Last year’s discovery of states hosting the fractional quantum Hall effect at zero magnetic field in a lattice system – zero-field fractional Chern insulators (FCIs) – has caused tremendous excitement within the condensed matter community. These zero-field FCIs were first observed – by a team including the applicant – using both optics and transport in a molybdenum ditelluride (MoTe2) moiré superlattice. These states, analogs of the Jain sequence FQH states, host Abelian anyon excitations. However, for certain twist angles, moiré MoTe2 is also predicted to host states with non-Abelian anyons - the main requirement for achieving scalable topologically protected quantum computation. These non-Abelian states have yet to be observed. Perhaps the largest difficulty in moiré systems is sample quality and twist angle control. Contact resistance, strain, twist angle inhomogeneity, bubbles, and polymer residue can preclude the formation and observation of delicate non-Abelian FCIs. The main goal of TOPOMAX is to investigate, using optical and transport measurements, the existence of non-Abelian states at zero magnetic field in ultra-high quality twisted MoTe2 heterostructures. To achieve this, we will implement cutting-edge fabrication techniques that enable unprecedented twist angle control and homogeneity while allowing for devices compatible with optical and transport measurements. In particular, the bent bilayer nanomanipulator technique will enable systematic investigation of zero-field FCIs as a continuous function of twist angle. Determining whether the moiré MoTe2 system hosts non-Abelian states would lay the groundwork for study of zero-field non-Abelian anyons – and perhaps, one day, topologically protected qubits.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

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

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

UNIVERSITE PARIS-SACLAY
Aportación neta de la UEn
€ 242 260,56
Dirección
BATIMENT BREGUET - 3 RUE JOLIOT CURIE
91190 Gif-Sur-Yvette
Francia
Región
Ile-de-France Ile-de-France Essonne
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

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