Abteilung Spins in der Energieumwandlung und Quanteninformatik

Quantum Information with Solid State Spins - QuISS

Gruppenleiter: B. Naydenov

Die Arbeitsgruppe „Quantum Information with Solid State Spins“ (AG QuISS) widmet sich der Untersuchung von Quantenmaterialien, die entscheidend für die Entwicklung eines Quantencomputers sind. Dabei konzentriert sie sich auf spin-basierte Qubits. Solche Systeme bieten die Möglichkeit, ihre quantenmechanischen Zustände mit atomarer Präzision zu gestalten, so dass die Konzepte der Verschränkung, der kohärenten Steuerung und der Quantenmessung frei erforscht und genutzt werden können.

Als prominentes Beispiel kann die Produktion von Milliarden atomar identischer molekularer Qubits in Betracht gezogen werden, die alle lange Kohärenzzeiten und einen sehr großen Hilbertraum aufweisen. Ihr Einsatz als geschützte Quantenregister, die auch mit Hilfe der magnetischen Resonanz (NMR, EPR) schnell manipuliert und ausgelesen werden können, konnte nachgewiesen werden. Die AG QuISS konzentriert sich dabei für den Ausleseprozess der Spin-Farbzentren (NV-Zentrum in Diamant), die eine Skalierbarkeit und Integrationsfähigkeit bieten. Mit diesem außergewöhnlichem physikalischem System werden Quantenzustände an Grenzflächen zwischen Diamant und Kernspin-tragenden Molekülen erzeugt und untersucht. Die AG QuISS wird im Rahmen des EPRoC-Projekts ein NV-basiertes AFM in Betrieb nehmen, welches erlauben wird, Magnetospektrometrie mit einer Auflösung auf der Nanometerskala zu betreiben.

Von links nach rechts: Lucas Tsunaki, Rozhan Mohammadibidmeshki, Maren Herrendörfer, Yannick Weise, Boris Naydenov, Michael Dotan and Erik Sieber.