Descrizione del progetto
Un qubit superconduttivo e un magnete in un isolante magnetico
La magnonica quantistica è un’area di ricerca emergente che si concentra sui magnoni, quasi-particelle che possono trasportare spin a distanze dell’ordine dei centimetri in modo molto rapido. I magnoni sono l’equivalente quasi-particellare delle onde di spin, che propagano i cambiamenti negli allineamenti di spin degli elettroni nei materiali magnetici. Il progetto QUMIN, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, si baserà sui recenti sviluppi nei campi della spintronica, dell’elettrodinamica quantistica dei circuiti e dell’informatica quantistica superconduttiva per creare stati quantistici ibridi magnone/fotone e magnone/qubit. Il team di ricerca manipolerà e controllerà la loro coerenza congiunta, con l’obiettivo di collegare un qubit superconduttore e un magnete. L’isolante magnetico ittrio-ferro-granato svolgerà un ruolo essenziale per il successo del progetto.
Obiettivo
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.
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.
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
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.
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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.
ERC-COG - Consolidator Grant
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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.
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(si apre in una nuova finestra) ERC-2014-CoG
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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.
CB2 1TN CAMBRIDGE
Regno Unito
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.