Obiettivo
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.
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.: https://op.europa.eu/it/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica superconduttività
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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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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-STG - Starting 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.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2018-STG
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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.
412 96 Goteborg
Svezia
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.