Quantencomputer: Wie funktionieren moderne Ladungs- und Spin-Qubits?

Qubits sind die elementaren Informationsträger zukünftiger Quantencomputer. Moderne Techniken der Nanostrukturierung erlauben es uns, Qubits in Halbleitermaterialien, wie etwa Galliumarsenid, Silizium oder Graphen, herzustellen und ihre Quantenzustände kohärent zu manipulieren. Im Vortrag werden Ladungs- und Spin-Qubits in isolierten Quantenpunkten erklärt. Die kohärente Kopplung dieser Qubits mit quantisierten photonischen Anregungen in supraleitenden Resonatoren realisiert einen Quantenbus, über den die Zustände räumlich getrennter Qubits kohärent gekoppelt werden können. Der tatsächlichen Anwendung dieser Technologien stehen zu Zeit allerdings noch Dekohärenzmechanismen im Wege, deren physikalischer Ursprung im Vortrag erläutert wird.

Thomas Ihn ist Experimentalphysiker im Laboratorium für Festkörperphysik am Physikdepartement der ETH Zürich. Sein wissenschaftlicher Werdegang umfasst zudem Stationen in München (TU), Berlin (PDI) und Nottingham (Univ. of Nottingham, UK). In seiner Forschung untersucht er Quantenzustände und den Elektronentransport in Nanostrukturen basierend auf verschiedenen Halbleiter- und 2D-Materialien, sowie ihre Eignung für zukünftige Quantentechnologien.

Diskussionsleitung: Dr. Hartmut Kaletta, DPG Arbeitskreis Industrie und Wirtschaft

Diese Veranstaltung wird gefördert durch die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung.