Objectif
Quantum computation using topologically protected Majorana bound states is a promising direction towards scalable quantum architectures due to their inherent noise immunity provided by the nonlocal storage of quantum information. Thus far, Majorana states have mostly been investigated in superconductor-semiconductor heterostructures which rely on induced superconductivity in a quasi-one-dimensional conductor. However, despite tremendous efforts in material development, these devices are still limited by uncontrolled local fluctuations due to disorder and it is unclear if future developments will solve these problems. Furthermore, disorder may even mimic the transport signatures of topological ordering, hindering an unambiguous identification of the Majorana states.
Here I propose a way to overcome these limitations: I will work towards the direct quantum simulation of the one dimensional topological superconductor with Majorana bound states. I will use chains of semiconductor quantum dots, which is an emerging platform to simulate exotic many-body electron states. Building on this platform, I will be able to demonstrate for the first time the emergence of coherent, non-local superconducting states bound to the entire device similarly to the Kitaev chain model of topological superconductivity.
To demonstrate quantum coherence of the chain, we will build the first Andreev molecule quantum bit, which, while not topologically protected, will already combine advantages of superconducting and semiconductor qubits. Going one step further, we will investigate the simulated Kitaev chain. Upon establishing the presence of the simulated Majorana states, we will work towards a simple braiding protocol to demonstrate the non-Abelian nature of the edge modes.
This research direction, combining the scalability of semiconductor structures and the topological protection of Majorana states, will open new avenues towards universal quantum computation.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique matériel informatique calculateur quantique
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique superconducteur
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
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ERC-STG - Starting Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
412 96 GOTEBORG
Suède
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