Projektbeschreibung
Mit molekularen Qubits die Quantentechnologie auf alltäglichen Temperaturen bringen
Was wäre, wenn die Quantentechnologie unter alltäglichen Bedingungen funktionieren könnte, ohne dass extreme Kühlung oder komplizierte Aufbauten erforderlich wären? Das Team des ERC-finanzierten Projekts LIGHT-QIS verfolgt dieses Ziel und konzentriert sich auf molekulare Qubits, jene Moleküle, die Quanteninformationen speichern und manipulieren können. Die Forschungsgruppe wird Licht einsetzen, um diese Qubits bei praktikablen Temperaturen, wie sie mit flüssigem Stickstoff zu erreichen sind, zu initialisieren und unter Kontrolle zu bringen, ohne dass Sub-Kelvin-Bedingungen nötig sind. Die Nutzung von Licht wird außerdem neue Möglichkeiten eröffnen, etwa durch Licht schaltbare Quantengatter. Die molekularen Qubits werden in organische Halbleiterschichten integriert, um einfachere, skalierbare und energieeffiziente Vorrichtungen herzustellen. Mit dem vorgeschlagenen Ansatz wird das Ziel verfolgt, Quantentechnologien aus dem Labor in reale Anwendungen zu überführen, um sie vielseitiger und für den täglichen Gebrauch zugänglich werden zu lassen.
Ziel
Quantum Information Science is set to revolutionize the way we live, work, and understand our world. At its core is the qubit, the fundamental unit of quantum information. Molecules can leverage their electron and nuclear spins to function as qubits, offering unique benefits such as atomic control of magnetic, optical, and electronic properties, and scalable production with high reproducibility. However, like other qubit technologies, they require sub-kelvin temperatures to generate significant differences in the Boltzmann spin populations, which is essential for qubit initialization. Additionally, spin information readout primarily relies on microwave detection, which poses challenges in sensitivity and integration with conventional semiconductor technology. These factors hamper the path to everyday quantum applications in terms of versatility, energy consumption, and practical implementation.
In the LIGHT-QIS project, I envision two transformative leaps in molecular qubits that will establish them as a cornerstone for quantum applications. First, I will harness light-induced spin-selective processes to generate non-equilibrium initialization of molecular qubits at liquid nitrogen temperatures and above. The use of light will also unlock new possibilities, such as the control of magnetic interactions between qubits, enabling the creation of light-switchable quantum gates. Second, I will integrate optically initialized molecular qubits into thin films of organic semiconductors to fabricate devices, enabling spin-to-charge conversion through electrically detected magnetic resonance techniques. LIGHT-QIS will focus on lab-scale devices where ensembles of qubits can be simultaneously initialized, manipulated, and read out. Ultimately, LIGHT-QIS has the potential to make quantum technologies impactful in everyday life beyond niche applications that require low temperatures and resource-intensive fabrication methods.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Physikalische Chemie Fotochemie
- Technik und Technologie Werkstofftechnik
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Molekülphysik und chemische Physik
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
50121 Florence
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.