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Realizing non-abelian anyons in van der Waals materials

Demonstrating non-abelian exchange statistics holds the promise of leading science to new terrains where we can manipulate exotic quasiparticles. Unlike fermions, bosons, and abelian anyons, the many-body wavefunction of indisting... ver más

31/08/2029

WEIZMANN

2M€

Presupuesto del proyecto: 2M€

Líder del proyecto

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo HORIZON EUROPE notifico la concesión del proyecto el día 2024-09-01

ERC-2024-STG: ERC STARTING GRANTS Scope:Objectives

I+D

Cerrada hace 1 año

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Duración del proyecto: 59 meses Fecha Inicio: 2024-09-01
Fecha Fin: 2029-08-31

Líder del proyecto

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 2M€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto Demonstrating non-abelian exchange statistics holds the promise of leading science to new terrains where we can manipulate exotic quasiparticles. Unlike fermions, bosons, and abelian anyons, the many-body wavefunction of indistinguishable non-abelian anyons is entirely altered when swapping their positions. With the theoretical groundwork for uncovering exotic exchange properties, pioneering experiments provided preliminary evidence of the lowest-order non-abelian anyons, indicating the topological superconductivity phase. Yet, due to technological limitations inherent to current state-of-the-art platforms, new observations of non-abelian statistics or preliminary signatures of higher-order non-abelian anyons must be offered.In this proposal, I aim to directly observe the exchange statistics of non-abelian anyons, overcoming present technological challenges by incorporating proven intricate designs to innovative van der Waals (vdW) heterostructures.We will study spatial-domain and time-domain braiding of non-abelian anyons in the fractional quantum Hall effect (FQHE) regime, realized in high-mobility graphene-based heterostructures. We will perform spatial-domain QH-interferometry (Obj. 1), allowing the study of coherence and braiding of anyons; and study their exchange statistics in the time-domain via cross-correlation of current-fluctuations of partitioned anyons (Obj. 2). Higher-order non-abelian anyons will be sought after via fractional Andreev Reflection (AR) in FQHE-superconductor (SC) hybrids. Employing shot noise measurements will allow identifying the AR charge quanta (Obj. 3), while low-disorder vdW-SC interfaces necessitate an in-situ stacking and integration of pre-patterned vdW-SC layers.This research will identify phases hosting non-abelian anyons and thus lay the groundwork for their detection and manipulation. This contribution, being fundamental in its core, may also offer a practical option for fault-tolerant topological quantum computation.

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