Superconducting Quantum Circuits
Im Mittelpunkt der Forschung der Arbeitsgruppe um G. Kirchmair, stehen sogenannte “Circuit Quantum Electrodynamics Systems”, aufgebaut aus supraleitenden Schaltkreisen und supraleitenden Qubits.
Die Qubits werden mit Hilfe eines Josephson-Überganges realisiert, der es erlaubt, ein künstliches Zwei-Niveau-System zu bauen. Da die Strukturen zur Herstellung des Qubits mit Nano-Strukturierungsverfahren erzeugt werden, können die Eigenschaften dieser Qubits nahezu beliebig entworfen und an die gewünschten Parameter angepasst werden. Die supraleitenden Qubits werden dann mit supraleitenden Schaltkreisen zu einem System kombiniert, welches mit Hilfe von Mikrowellensignalen manipuliert und gemessen werden kann. Diese Systeme erlauben die Realisierung von Experimenten in den Bereichen der Quanteninformation, Quantensimulation und Quantenoptik mit Parametern, die mit Atomen nur schwer erreicht werden können.
Unsere Forschung teilt sich in drei Schwerpunkte.
In einem Experiment bauen wir eine Platform für analoge Quantensimulationen auf. Dieses Experiment wird es uns erlauben, wechselwirkende Spinketten in einer und zwei Dimensionen zu untersuchen. Ein zweites Experiment hat zum Ziel, einen mechanischen Oszialltor magentisch an einen Mikrowellenschwingkreis zu koppeln. In einer späteren Ausbaustufe wollen wir damit in das Regime der starken Ein-Phonon – Ein-Photon Kopplung kommen, ein Meilenstein auf diesem Gebiet. In einem dritten Projekt untersuchen wir Arrays, bestehend aus hunderten von Josephson-Kontakten. Aufgrund der starken Nichtlinearität dieser Schaltkreise ergibt sich schon bei Anregungsenergeien im Bereich einzelner Photonen eine ausgeprägte Bistabilität.
Weitere Informationen zu unseren Experimenten, sowie unsere Veröffentlichungen können unter dem Menüpunkt Forschung gefunden werden (nur englisch).
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Kontakt:
Dr. Gerhard Kirchmair
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