Forschungsbereiche

  GaAs quadrupole dot Urheberrecht: P. Cerfontaine

Halbleiter-Spin-Qubits: Physik und Steuerung

Unser Ziel ist es, skalierbare Geräte- und Materialplattformen für Spin-Qubits zu entwickeln, bei denen die DiVincenzo-Kriterien erfüllt werden. Unsere Aktivitäten basieren unter anderem auf einem Feedback-Kreislauf zwischen fortschrittlichen Simulationen, Gerätebetrieb und -optimierung. Darüber hinaus untersuchen wir verschiedene Materialplattformen, darunter GaAs und SiGe. mehr...

  Schematics of  a gate defined quantum dot in ZnSe Urheberrecht: L. Schreiber

Fortschrittliche Materialien für spinbasierte Qubits

Die Qualität und Reproduzierbarkeit von Spin-Qubits, die in gatterdefinierten Quantenpunkten kodiert werden, hängt eng mit der Qualität des Halbleitermaterials und der Fertigungstechnologie zusammen. In Zusammenarbeit mit externen Partnern untersuchen wir, wie sich materielle Aspekte, wie isotopische Zusammensetzung und kristallographische Perfektion, auf die Leistung von Spin-Qubits in Si/SiGe auswirken. Darüber hinaus untersuchen wir das Potenzial von nicht-konventionellen Materialien wie ZnSe für spinbasierte Qubits und für die Realisierung von Spin-Photonen-Schnittstellen. mehr...

  QuBus Prototype Urheberrecht: I. Seidler

Langreichweitige On-Chip-Qubit-Kopplung

Die Realisierung einer kohärenten Verbindung zwischen separaten Qubits auf einem Chip bleibt eine der Hauptherausforderungen für die Realisierung eines Quantencomputers auf Basis von Halbleiter-Spin-Qubits. Wir arbeiten an der Demonstration eines Quantenbusses (QuBus), der ein einzelnes Elektron mit einem beliebigen Spin-Zustand kohärent zwischen Quantenpunkten überträgt, die 1 bis 10 Mikrometer entfernt sind. mehr...

  Schematics of an optical interface based on a localized exciton Urheberrecht: P. Cerfontaine

Kohärente optische Schnittstellen

Der Aufbau eines Quantennetzwerks erfordert die Möglichkeit, in Photonen kodierte fliegende Qubits in stationäre umzuwandeln (z.B. Spin Qubits). Derzeit bieten Qubits mit guten Aussichten für die Skalierung auf große Zahlen keine optische Schnittstelle, während optisch adressierbare Systeme schwer skalierbar erscheinen. Unser Ziel ist es, die Grundlagen für Quantennetzwerke zu schaffen, die aus potenziell skalierbaren Halbleiter-Spin-Qubits in gated GaAs Quantenpunkten bestehen. mehr...

  Concept of a control architecture for a quantum processor Urheberrecht: H. Bluhm

Skalierbare Technologien für Multi-Quit-Schaltkreise

Ein universeller Quantencomputer wird wahrscheinlich Millionen (wenn nicht sogar Milliarden) von Qubits benötigen. Seine Machbarkeit steht daher in direktem Zusammenhang mit der Skalierbarkeit seiner Bausteine. In Zusammenarbeit mit externen Partnern verfolgen wir einen interdisziplinären Ansatz in Physik und Technik, um einige der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit der Skalierbarkeit von Spin-Qubits zu bewältigen, die von der Identifizierung skalierbarer Schaltkreisarchitekturen über die High Yield-Fertigung, die automatisierte Kalibration bis hin zu skalierbaren Lösungen für die Steuerelektronik der einzelnen Qubits reichen. mehr...

  Chip for scanning SQUID microscopy Urheberrecht: F. Foroughi

Raster-SQUID-Mikroskopie

Die Aktivität der Scanning SQUID-Spektroskopie basiert auf einem SQUID-Mikroskop, das bei Temperaturen bis zu 20 mK arbeitet und für Hochfrequenzmessungen optimiert ist. Die hohe Empfindlichkeit dieses Instruments macht es zu einem perfekten Werkzeug für die Untersuchung von Quantenphänomenen wie Dauerströmen, Molekularmagneten, Oberflächenspins und topologischen Majorana Zuständen. mehr...