Page 43 - Forschungsbericht 2015 bis 2018 Universtität Regensburg

Festkörperbasierte Quanteninfor- Spinphänomene in
mationsverarbeitung: Physikalische reduzierten Dimensionen
Konzepte und Materialaspekte

Sprecher: Prof. Dr. Dieter Weiss, Fakultät für Physik, UR
Sprecher: Prof. Dr. Rudolf Gross, Walther-Meißner-Institut für Laufzeit: Januar 2006 bis Dezember 2017 (3. Förderperiode)
Tieftemperatur forschung, Bayerische Akademie der Wissenschaften,
Technische Universität München Forschungsgegenstand des Sonderforschungsbereichs 689 waren
Teilprojektleiter*innen: Prof. Dr. Milena Grifoni, »Spinphänomene in reduzierten Dimensionen«. Er beinhaltete die
Prof. Dr. Christoph Strunk, PD Dr. Andreas Hüttel, Charakterisierung, Kontrolle und Manipulation des Spins in niedrig-
Prof. Dr. John Schliemann, Fakultät für Physik, UR dimensionalen Systemen, wie beispielsweise Kohlenstoffnanoröh-
Laufzeit: Juli 2011 bis Juni 2015 (3. Förderperiode) ren, Graphen, Halbleiterfilme, zweidimensionale Elektronensysteme
oder einzelne Moleküle und Atome auf Festkörperoberflächen. Der
Der Sonderforschungsbereich 631 untersuchte die physikalischen Spin ist eine quantenmechanische Eigenschaft von Elementarteil-
Konzepte, Materialaspekte und technologische Grundlage der fest- chen, wie z.B. Elektronen, und verhält sich wie ein Drehimpuls. Im
körperbasierten Quanteninformationsverarbeitung. Dieses interdis- Falle von Elektronen besitzt der Drehimpuls den Wert ±½ħ, wobei
ziplinäre Forschungsfeld ist mit der kohärenten Dynamik von Quan- ħ die reduzierte Planck-Konstante ist. Das magnetische Moment,
tensystemen im Festkörper befasst und hat die Vision, Information das mit diesem Spin verknüpft ist, hat demzufolge nur zwei Einstell-
auf der Basis quantenmechanischer Prinzipien zu verarbeiten und zu möglichkeiten, parallel oder antiparallel zu einem äußeren Magnet-
kommunizieren. Zentrale Ziele waren der Entwurf, die Realisierung feld. Im Rahmen des SFB 689, ebenso wie auch im weiteren Feld
und die Kontrolle von Schaltkreisen mit mehreren Quantenbits in der Spintronik, wird versucht, neben der elektrischen Elementarla-
enger Zusammenarbeit von Arbeitsgruppen aus der Experimental- dung –e des Elektrons auch dessen Spin für neue Funktionalitäten
physik und der Theorie. Regensburger Forscher*innen waren am im Bereich der Elektronik oder des Quantencomputing zu nutzen.
SFB 631 mit drei Projekten beteiligt: Milena Grifoni (A10) – Theo- SFB 689/3: https://www.uni-regensburg.de/physik/weiss/
rie supraleitender Quantenbits; Andreas Hüttel/Christoph Strunk index.html
(A11) – Schaltkreis-Quantenelektrodynamik mit Quantenpunkten
auf der Basis von Kohlenstoff-Nanoröhren in supraleitenden Reso-
Design © datacream.com
natoren: Ladungs- und Spin-Qubits; John Schliemann (C7) – Kern-
spins in Quantenpunkten.
SFB 631: http://sfb631.wmi.badw-muenchen.de/

Foto © UR/Jörg Mertins

Mitglieder des Sonderforschungsbereichs 689 bei einem internen Workshop auf Frauenchiemsee im Jahr 2017.

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