Supercondutividade topológica induzida por efeitos de proximidade

• Processo: 20/12203-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Iakov Veniaminovitch Kopelevitch
• Beneficiário: Iakov Veniaminovitch Kopelevitch
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Computação quântica Isolantes topológicos Efeito de proximidade Férmion de Majorana Supercondutividade Magnetismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: computação quântica | Efeito de Proximidade | Isolantes Topológicos | Magnetismo | Supercondutividade | Supercondutividade

Resumo

Um obstáculo fundamental para alcançar a computação quântica é a decoerência local. Uma maneira de resolver este problema é baseada nos conceitos de computação quântica topológica assumindo uma realização da matéria condensada de férmions de Majorana (MF). Espera-se que MF ocorra em supercondutores de onda p. No entanto, supercondutores topológicos de onda p ainda não foram descobertos. Uma das alternativas propostas teóricas é a ocorrência de supercondutividade topológica em supercondutores convencionais de ondas s - junções semimetais, quando o semimetal possui certa forma de acoplamento spin-órbita. Neste projeto, pretendemos realizar o estudo experimental de possível supercondutividade topológica em compósitos de Nb (supercondutor de onda s) - Bi (semimetal com forte acoplamento spin-órbita). Além do MF, outra classe de sistemas topológicos é dada por estados ligados do tipo Jackiw-Rebbi (JR) contendo carga fracionária e/2. Semelhante ao MF, tais estados quânticos oferecem a possibilidade de aplicações em computação quântica, quando exibem estatísticas não-Abelianas. Recentemente, foi teoricamente demonstrado a ocorrência de solítons JR na interface entre o supercondutor convencional e antiferromagnetos frustrados com desordem quântica, incluindo líquidos de spin quântico. Nossa proposta é explorar experimentalmente a possível ocorrência de solítons JR nas interfaces entre Nb e CuO, um material antiferromagnético com desordem controlável. (AU)