Projektbeschreibung
Wie Graphen zum topologischen Supraleiter wird
Die sogenannten topologischen Supraleiter versprechen seit ihrer experimentellen Entdeckung als neue Werkstoffklasse eine exotische neue Physik. Topologische Supraleiter vereinen die Eigenschaften von Supraleitern, die den Strom ohne Widerstand leiten, und von topologischen Isolatoren, die sich im Inneren wie ein Isolator verhalten, deren Oberfläche jedoch höchst leitfähig ist. Diese heterogene Kopplung ermöglicht neue Anregungen, d. h. Majoranafermionen oder Parafermionen, die als Qubits zur Kodierung und Verarbeitung von Quanteninformation dienen könnten. Das EU-finanzierte Projekt SUPERGRAPH wird einen neuen topologischen Isolator demonstrieren, der sich bei Graphen als ideale Plattform erweist, um topologische Supraleitung zu erzielen. Seine Neuheit steht im Zusammenhang mit der technischen Realisierung eines innovativen Substrats, wobei der Quanten-Hall-Grundzustand von neutralem Graphen modifiziert wird. Mit der Identifizierung von Majoranapartikeln oder Parafermionen wird eine neue Ära der topologischen Quantencomputer eingeläutet.
Ziel
In recent years, a considerable stream of work from the condensed matter community has been focusing on hybrid systems coupling superconductors to various topological states of matter. Such a heterogeneous coupling is pivotal in enabling the emergence of new excitations the Majorana or parafermion that could be used as quantum bits (qubits) with unique properties of non-locality and immunity to external perturbations, essential to encode and manipulate quantum information in a robust and stable fashion. Nevertheless, topological insulators that can be efficiently hybridized with superconductors and enable reliable coherent manipulation are still missing.
This project aims at demonstrating a new topological insulator, the quantum Hall topological insulator that emerges in graphene as an unusual quantum spin Hall phase, as the ideal platform for topological superconductivity. Its novelty hinges on an unprecedented substrate engineering that profoundly modifies the quantum Hall ground state of neutral graphene. The ensuing robust quantum Hall phase harbors spin-filtered, helical edge states that can be easily coupled to superconducting electrodes for investigating novel hybrid superconducting quantum circuits. The versatility of graphene enables designing locally gated quantum devices, tunnelling experiments, and coupling to a photon cavity for time-resolved spectroscopy to unveil Majoranas or parafermions in unprecedented fashion.
Ultimately, quantum coherent manipulation of Majorana qubits in hybrid devices will be performed, providing a major breakthrough in the way of fault-tolerant quantum computers. Moreover, the identification of parafermions will constitute a considerable conceptual advance that will open a totally new horizon for topological superconductivity and quantum computing technologies.
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.
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.
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien zweidimensionale Nanostrukturen Graphen
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
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.
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.
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.
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.
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-2019-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.
75794 PARIS
Frankreich
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.