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Uri Vool hat einen „Starting Grant“ des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Er ist unabhängiger Gruppenleiter am MPI CPfS und wird die Fördergelder nutzen, um neuartige Supraleiter zu erforschen, indem er sie in hybride Quantenschaltungen integriert.
Supraleiter sind Materialien ohne jeglichen elektrischen Widerstand, die zu technologischen Anwendungen in verschiedenen Bereichen geführt haben. Zudem hat die Suche nach der Ursache der Supraleitung die Entwicklung zahlreicher Theorien in der Festkörperphysik befruchtet. Dennoch ist, trotz jahrzehntelanger Forschung, der Ursprung der Supraleitung in vielen Materialien unverstanden. Eine große Herausforderung besteht darin, experimentell die Natur des supraleitenden Zustandes zu untersuchen. Dazu muss man die Anregungen unterhalb der supraleitenden Energielücke untersuchen. Dabei ist es wichtig, eine hohe Messempfindlichkeit zu erreichen, selbst wenn nur winzige Proben zur Verfügung stehen.
Einer der wichtigsten Fortschritte der Supraleitungstechnologie in den letzten Jahren waren supraleitende Quantenschaltungen. Hierbei werden mit makroskopischen elektrischen Schaltungen die Quanteneigenschaften atomarer Systeme nachgeahmt. Die Schaltkreise können maßgeschneidert werde, sodass sie eine starke Wechselwirkung und gleichzeitig hohe Kohärenz erreichen. Diese Eigenschaften machen sie zu einer hervorragenden Plattform für Quantencomputer und Quantensensoren. Diese Schaltungen basieren vollständig auf supraleitenden Materialien und arbeiten bei Mikrowellenfrequenzen. Da diese Frequenzen weit unter der Energielücke der meisten Materialien liegen, sind solche supraleitenden Schaltungen auch ideal für die Erforschung neuartiger Supraleiter geeignet.
Mit Unterstützung der ERC-Förderung werden Uri Vool und seine Gruppe hybride Schaltungen herstellen, an denen neuartige Supraleiter maßgeblich beteiligt sind. Diese Schaltkreise verbinden intrinsische Materialeigenschaften mit dem Zustand des Quantensystems, so dass empfindliche Messtechniken, die für die Quanteninformatik entwickelt wurden, für die Materialuntersuchung genutzt werden können. Mit solchen Techniken können die Lückenstruktur von atomar dünnen und mikrometergroßen Materialien und die kollektiven Anregungen im Supraleiter spektroskopisch untersucht werden. Die Aufklärung der Natur der supraleitenden Phase in diesen Materialien ist wichtig für unser grundlegendes Verständnis von wechselwirkenden Vielteilchen-Quantensystemen und könnte damit zur Entwicklung der nächsten Generation von Quantentechnologiegeräten beitragen.
Vool erforschte während seiner Doktorarbeit in Physik an der Yale University „künstliche Atome“ in supraleitenden Schaltkreisen. Als John Harvard Distinguished Science Fellow an der Harvard University entwickelte er Quantensensortechniken zum Verständnis von Materialeigenschaften. Seit März 2022 leitet Uri Vool die Gruppe "Quantum Information for Quantum Materials" am MPI CPfS.
ERC Starting Grants unterstützen vielversprechende Forscher am Beginn ihrer unabhängigen Karriere. Die Forscher erhalten etwa 1,5 Millionen Euro, um ihre Gruppe fünf Jahre lang zu unterstützen. In der Ausschreibung 2022 wurden 408 Starting Grants für alle Disziplinen vergeben, wobei 15 Grants an Forscher der Max-Planck-Gesellschaft gingen. Die Förderungen sind Teil des EU-Programms für Forschung und Innovation, Horizont 2020.
Uri Vool
https://qi-qm.com
https://erc.europa.eu/news-events/news/starting-grants-2022-call-results
https://www.mpg.de/19556854/max-planck-erc-starting-grants-2022
https://www.cpfs.mpg.de/3461996/20221123
Uri Vool
Ronald James
MPI CPfS
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students
Chemistry, Physics / astronomy
transregional, national
Contests / awards, Research projects
German
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