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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Anyon box in bilayer graphene

Descripción del proyecto

Aniones de grafeno bicapa para la información cuántica

Las tecnologías y soluciones cuánticas son un campo prometedor que podría hacer avanzar los campos de investigación y las aplicaciones prácticas. Por desgracia, la información cuántica debe protegerse de las interferencias del entorno para avanzar en las tecnologías cuánticas, sobre todo al leer estados cuánticos o realizar operaciones de compuerta, que implican acoplamiento con el entorno. El proyecto ANYONBOX, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende utilizar los recientes descubrimientos sobre las propiedades del grafeno bicapa para sustentar estados candidatos a anyones no abelianos de una robustez sin precedentes, evidenciando el cambio topológico y su potencial para la información cuántica. Los conocimientos adquiridos permitirán crear nuevos métodos de codificación de la información cuántica y mejorar el procesamiento topológico de la información cuántica con protección incorporada contra la decoherencia.

Objetivo

Protecting quantum information from environmental interference is essential for advancing quantum technologies. However, reading a quantum state or performing gate operations inevitably involves a coupling to the environment, leading to significant loss of coherence. To address this, the non-local degrees of freedom of topological phases of matter have been proposed for quantum information storage and manipulation. Prototypes of such phases include certain fractional quantum Hall states, found in 2D systems under a strong magnetic field, where pairs of quasiparticles, called non-abelian anyons, share a non-local degree of freedom known as the topological charge. However, detecting the topological charge remains a major experimental challenge due to the narrow energy range over which these states are realized in conventional semiconductor-based platforms.

The ANYONBOX project will leverage the recently discovered properties of bilayer graphene, which supports unprecedented robust candidate states for non-abelian anyons, to evidence the topological charge and its potential for quantum information. We will take advantage of the unique electrostatic control achievable with van der Waals heterostructures to isolate anyons confined within electrically tunable potential wells: the anyon boxes. The thermodynamic response when a single anyon is added to the box will be accessed with unmatched resolution through a groundbreaking combination of quantum capacitance and thermal noise measurements.

The realization of anyon boxes in bilayer graphene will uncover the elusive topological charge, enabling the measurement of its coherence time, and ultimately, its coherent manipulation through controlled exchanges of the anyon positions, known as non-abelian braiding. ANYONBOX will provide a radically new way of encoding quantum information, opening a new platform for topological quantum information processing with built-in protection against decoherence.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2025-STG

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Institución de acogida

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Aportación neta de la UEn
€ 2 127 371,00
Coste total
€ 2 127 371,00

Beneficiarios (1)