A New Spin On Atomic Logic
A New Spin On Atomic Logic
批准号:
EP/V049763/1
负责人:
Philip Moriarty
金额:
$16.67万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2021
资助国家:
英国
项目状态:
未结题
起止时间:
2021 至 --
中文摘要
在过去的十年里,我们在单原子和单分子水平上获取和处理信息的能力取得了惊人的进步。扫描隧道显微镜(STM)和它稍微年轻一点的兄弟--原子力显微镜(AFM),现在都能探测、定位单个原子,本质上是通过控制各种各样的物理化学过程和性质来编程,这些物理化学过程和性质一直到单个化学键的极限。在IBM研究实验室的Andreas Heinrich团队最近的工作中,量子信息处理的世界,不仅仅是纳米技术,还有原子技术,已经令人兴奋地连接起来。这不仅为量子计算开辟了全新的方法,而且还通过固态设备中的自旋控制(其功耗对于许多应用来说越来越不可持续)实现了更节能的经典信息处理。虽然令人印象深刻,但IBM团队实现的单原子量子比特是在一个定制的材料系统上制造和操纵的,该系统涉及金属衬底上的薄氧化物膜。不幸的是,这不是技术上最相关或可扩展的架构。相反,我们的新视野应用程序涉及硅中单原子水平的信息处理,逻辑和自旋控制,这种材料仍然是我们信息社会的核心,并且可能会在未来相当长的一段时间内继续存在。我们将利用阿尔伯塔大学的Bob Wolkow团队在原子级布尔门制造方面的最新进展,开发一种新的自旋逻辑架构,该架构基于在原子雕刻硅表面上创建的电子轨道的令人惊讶的“先天”磁性。
英文摘要
The last decade has seen staggering advances in our ability to acquire and process information at the single atom and single molecule levels. Both the scanning tunnelling microscope (STM) and its slightly younger sibling, the atomic force microscope (AFM), now enable individual atoms to be probed, positioned, and, in essence, programmed by exploiting control of an impressively wide variety of physicochemical processes and properties right down to the single chemical bond limit.In recent work by Andreas Heinrich's team at IBM Research Labs, the worlds of quantum information processing and not just nanotechnology, but atomtech, have excitingly been bridged. This opens up entirely new approaches to not just quantum computing* but much more energy-efficient classical information processing via spin control in solid state devices (whose power consumption is increasingly unsustainable for many applications.)Although exceptionally impressive, the single atom qubits achieved by the IBM team are fabricated and manipulated on a bespoke material system involving a thin oxide film on a metal substrate. This is unfortunately not the most technologically relevant or scalable of architectures. Our New Horizons application instead involves information processing, logic, and spin control at the single atom level in silicon, a material that remains at the very core of our information society and will likely remain there for quite some time to come. We will exploit recent advancements in the fabrication of atomic-scale Boolean gates by Bob Wolkow's team at the University of Alberta to develop a new spin logic architecture based on the surprising "innate" magnetism of electron orbitals created on an atomically sculpted silicon surface.
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会议论文
Putting A Spin On Machine Learning, Atom by Atom
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批准号:EP/T033568/1
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项目类别:Fellowship
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资助金额:$228.96万
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财政年份:2020
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负责人:Philip Moriarty
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依托单位:
SpectroMicroscopy and Spin at the Single Chemical Bond Limit
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批准号:EP/R042861/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$143.67万
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财政年份:2018
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负责人:Philip Moriarty
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依托单位:
Mechanochemistry at the Single Bond Limit: Towards "Deterministic Epitaxy" [Resubmission]
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批准号:EP/N02379X/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$57.48万
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财政年份:2016
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负责人:Philip Moriarty
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依托单位:
Giants of the Infinitesimal
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批准号:EP/G063273/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$1.55万
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财政年份:2009
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负责人:Philip Moriarty
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依托单位:
Digital Matter?: Towards Mechanised Mechanosynthesis
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批准号:EP/G007837/1
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项目类别:Fellowship
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资助金额:$220.51万
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财政年份:2008
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负责人:Philip Moriarty
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依托单位:
Directed Reconfigurable Nanomachines
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批准号:EP/F009852/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$28.0万
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财政年份:2007
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负责人:Philip Moriarty
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依托单位:
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SPIN90在幽门螺杆菌空泡毒素VacA致病中的作用及机制研究
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批准号:82372269
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项目类别:面上项目
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批准年份:2023
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批准年份:2018
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几乎平坦流形上的Spin结构和配边问题
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项目类别:青年科学基金项目
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批准年份:2018
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