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Toward new era of quantum electrical measurements through phase slips

We will exploit new macroscopic quantum phenomena realised in superconducting nanowires made from 2D superconductors to trigger a paradigm change in electrical metrology. Our overall objective is to develop a robust and easy-to-us... ver más

31/12/2023

VTT

3M€

Presupuesto del proyecto: 3M€

Líder del proyecto

TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Ver 8 Participantes

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2023-12-31

FETOPEN-01-2018-2019-2020: FET-Open Challenging Current Thinki... Specific Challenge:to lay the foundations for radically new future technologies of any kind from vis...

I+D

Cerrada hace 7 años

0% 100%

Características del participante

Este proyecto no cuenta con búsquedas de partenariado abiertas en este momento.

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No hay información privada compartida para este proyecto. Habla con el coordinador.

8 Participantes

VTT

654.07K€ | Lider

WAIRBUT

981.06K€ | Participante

AALTO

199.48K€ | Participante

ETH Zürich

410.13K€ | Participante

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Duración del proyecto: 51 meses Fecha Inicio: 2019-09-24
Fecha Fin: 2023-12-31

Líder del proyecto

TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 3M€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto We will exploit new macroscopic quantum phenomena realised in superconducting nanowires made from 2D superconductors to trigger a paradigm change in electrical metrology. Our overall objective is to develop a robust and easy-to-use universal electrical quantum standard on a single chip by utilizing the duality of superconductive physics, which will allow direct traceability to the SI with no recourse to long calibration chains. Our main specific objective is to demonstrate a proof-of-concept quantum current standard using coherent quantum phase slips in superconducting nanowires (SNW). This effect is quantum-mechanically dual to the Josephson effect (which can be realised in the same superconductors) but yields quantised current reference rather than voltage. The exact duality suggests that the new current standard can be operated with the same user-friendly infrastructure and reach similar robustness and accuracy as the Josephson voltage standard. Such science-to-technology breakthrough can bring quantum-enabled accuracy directly to the end users. The combination of current and voltage standards - duals of each other - will enable all electrical quantum standards on a single chip. Previous tentative experiments with SNW electronics encountered two general problems: sensitivity to the electromagnetic (EM) environment and SNW fabrication irreproducibility. We will solve these problems by unprecedented control of SNW. In particular, we will demonstrate gate-tuneable quantum phase slips in SNWs based on 2D superconductors and develop a tuneable EM environment for SNWs by using complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology. These objectives will also lay foundations for future dual superconducting electronics, where SNW becomes a standard circuit element like Josephson junction is in conventional superconducting electronics.

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