Descrizione del progetto
Scalabilità delle simulazioni quantistiche di spin con dispositivi ibridi fotonici a difetti
I simulatori quantistici promettono di risolvere problemi che vanno oltre le capacità dei computer classici; ciononostante, portarli a dimensioni utilizzabili nella pratica è tuttora una sfida ingegneristica fondamentale. I difetti di lacune nel carburo di silicio sono tra gli elementi costitutivi più promettenti per i qubit di spin; sino ad ora, l’estensione di spin accoppiati multipli attorno a un singolo centro di colore a più centri di colore è stata ostacolata dalla sovrapposizione dei segnali e dai limiti di controllo. Sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto INSPIRES intende affrontare questa sfida sviluppando un dispositivo ibrido che integra carburo di silicio contenente difetti con nitruro di silicio, il che potrebbe consentire il controllo selettivo per sito e la sintonizzazione di più centri di colore su frequenze distinte in una catena di spin interconnessa scalabile fino a migliaia di spin.
Obiettivo
Quantum simulation using qubits offers methods to modeling systems intractable for classical computation. Among many spin qubits, silicon vacancies (V2) in silicon carbide (SiC) stand out for their lifetime-limited linewidth in nanostrucutres, scalable foundry-ready fabrication, and potentials for CMOS compatibility. While recent works showed the potential to map a network of 50 coupled spins around a single color center, this method reached its scaling limit. Next step is to couple multiple color centers, but it presents a significant challenge from signal crowding and overlap.
This project addresses this bottleneck by developing a hybrid device. It is designed to provide multi-dimensional tuning (via Stark, strain, and magnetic field), enabling site-selective control and individual addressing of multiple color centers. I will exploit mature silicon nitride (Si3N4) platform for tuning electrodes and photonic circuits, then heterogeneously integrate defect-containing SiC structures on. This architecture will retain color center performance, provide targeted control, diminish noises, and enhance signal collection, thereby realizing an interconnected spin chain system scalable of 1000s of spins.
The project will proceed in three key stages. First, I will conduct a theoretical optimization study of the device. Next, I will fabricate a heterogeneous Si3N4/SiC device. Finally, I will demonstrate the formation of interconnected spin chains by tuning multiple color centers to distinct frequencies, then measuring their coupling matrix and many-spin dynamics. This research will accelerate quantum simulations with unprecedented number of qubits.
I will leverage my expertise in photonics, fabrication, electrical and cryogenic engineering and collaborate with leading and interdisciplinary experts in both of my host groups at QuTech. This fellowship will enhance my scientific and transferable skills, foster pioneering work in quantum simulation and enable further collaborations.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria dei materiali colori
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica composti inorganici
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalloidi
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2025-PF
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
2628 CN Delft
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.