Quantum Control
Überblick
Ziel des Experiments ist es die quantenmechanischen Eigenschaften von Farbzentren in Diamanten zu nutzen und zu kontrollieren. In einem Quanten-Netzwerk kann der Elektronen-Spin z.B. eines Silizium-Fehlstellen-Zentrums genutzt werden um ankommende Informationen lokal zu verarbeiten.
Farbzentren in Nanodiamanten
Farbzentren entstehen durch Fremdatome innerhalb der Kristallstruktur eines Diamanten. Durch die resultierenden diskreten Energieniveaus, die kontrolliert angeregt und ausgelesen werden können, kann das Farbzentrum als „künstliches“ Atom betrachtet werden.
Quanten-Kontrolle der Farbzentren
Die Energieniveaus der Farbzentren können optisch im Bereich des sichtbaren Spektrums unter kryogenen Bedingungen angeregt werden. Die Interaktion zwischen einzelnen Spin-Zuständen ist resonant im Bereich von Mikrowellen und kann durch diese manipuliert werden.
Aufgaben am Experiment
- Optisches Alignment und Steuerung des Experiments
- Design und Verbesserung von Mikrowellenstrukturen
- Testen neuer Pulssequenzen zur Kontrolle der Farbzentren
- Programmierung zu Ansteuerung des Systems
- Erweiterung der Messmöglichkeiten des Experiments.
Offene Stellen
Wir suchen aktuell Doktorand*innen, die zusammen mit unserem internationalen Team Experimente zur Erforschung von Farbzentren in verschiedenen Materialien für Quanten-Kommunikation, -Metrologie oder -Informationsverarbeitung aufbauen und verbessern möchten. Wir sind ebenfalls auf der Suche nach Bachelor- und Masterstudent*innen, die uns hierbei unterstützen. Bei Interesse oder Fragen kontaktieren Sie bitte Professor Kubanek.
Publikationen
R. Waltrich, M. Klotz, V. N. Agafonov und A. Kubanek. Two-photon interference from silicon-vacancy centers in remote nanodiamonds. Nanophotonics 20230379 (2023)
M. Klotz, K. G. Fehler, R. Waltrich, E. S. Steiger, S. Häußler, P. Reddy, L. F. Kulikova, V. A. Davydov, V. N. Agafonov, M. W. Doherty, and A. Kubanek. Prolonged Orbital Relaxation by Locally Modified Phonon Density of States for the SiV- Center in Nanodiamonds. Physical Review Letters 128, 153602 (2022)
S. Häußler, L. Hartung, K. G. Fehler, L. Antoniuk, L. F. Kulikova, V. A. Davydov, V. N. Agafonov, F. Jelezko, and A. Kubanek. Preparing single SiV- center in nanodiamonds for external, optical coupling with access to all degrees of freedom. New Journal of Physics 21, 103047 (2019)