Projektbeschreibung
Ein supraleitendes Qubit mit einem Magneten in einem magnetischen Isolator verschränken
Bei der Quantenmagnonik handelt es sich um ein aufstrebendes Forschungsgebiet, das sich mit Magnonen befasst, Quasiteilchen, die Spin sehr schnell über Entfernungen in der Größenordnung von Zentimetern übertragen können. Magnonen sind das Quasiteilchen-Äquivalent von Spinwellen, die sich über Änderungen der Elektronenspinausrichtung in magnetischen Materialien ausbreiten. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt QUMIN wird auf den jüngsten Entwicklungen in den Bereichen Spintronik, Schaltungsquantenelektrodynamik und supraleitende Quanteninformatik aufbauen, um hybride Magnon/Photon- und Magnon/Qubit-Quantenzustände zu erzeugen. Das Team wird ihre gemeinsame Kohärenz manipulieren und kontrollieren, um ein supraleitendes Qubit und einen Magneten zu verschränken. Der magnetische Isolator Yttrium-Eisen-Granat wird eine wesentliche Rolle für den Projekterfolg spielen.
Ziel
In the QUMIN proposal we will build on recent developments in spintronics, circuit quantum electrodynamics and superconducting quantum computing in order to advance the fledgling research field of quantum magnonics. We will employ micro-scale magnonic resonators fabricated from YIG thin films and planar superconducting microwave resonators and superconducting transmon qubits. The combination of these basic elements will enable us to create hybrid magnon/photon and magnon/qubit quantum states and probe and control their joint coherence. An end goal of the project is to controllably entangle a superconducting qubit and a magnet.
The concept of circuit quantum electrodynamics, developed in superconducting quantum computing, has enabled strong light-matter coupling at microwave frequencies and has been one of the driving forces behind the advances in quantum computing. Over the same time frame there has been an intense development of microwave spintronics partly motivated by the discovery of spin-transfer torque and spin pumping. Most recently, motivated by its exceptional magnetic properties, there has been a renaissance of research in magnetic insulator YIG. Initial experiments show strong coupling between electromagnetic resonators and magnetic resonators. But this is just the start and a wide variety of increasingly sophisticated experiments are to follow.
An important aspect of our proposal is to use the non-uniform modes of micro-scale magnonic resonators, enabling experiments close to or at zero magnetic field to ensure compatibility with superconducting qubits. Furthermore we place an emphasis on the use of microwave spintronic techniques, using the spin-Hall effect in order to control and measure the magnonic resonator. As well as exploring this new quantum magnonics avenue, our proposal will further understanding into the room-temperature magnetic phenomena that make YIG an essential material for microwave electronics.
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.
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HAUPTPROGRAMM
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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.
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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.
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ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2014-CoG
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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.
CB2 1TN CAMBRIDGE
Vereinigtes Königreich
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.