Experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Entstehen und Zerfall von quantenmechanischen Dunkelzuständen in ⁸⁷Rb,

F. Hund

Hartmut Wallis, Wolfgang A. Ertmer

Abstract Die theoretische und experimentelle Untersuchung von Lichtdruckeffekten befindet sich derzeit in einer stürmischen Entwicklung, deren Ausgangspunkt die Laserkühlung von Atomstrahlen ist. Inzwischen sind Lichtdruckeffekte zu einem wertvollen Werkzeug geworden, das nicht nur interessante experimentelle Präparationsmöglichkeiten eröffnet, sondern auch den Übergang vom klassischen zum wellenmechanischen Regime der Schwerpunktsbewegung erlaubt. Immer mehr Anwendungsfelder profitieren von diesen einzigartigen Untersuchungsmöglichkeiten an der Nahtstelle zwischen Atomphysik und Quantenoptik.

J. Kudar

Luca Chirolli

In den letzen zwei Jahrzehnten sind erhebliche theoretische und experimentelle Anstrengungen zur Erforschung und Entwicklung von mesoskopischen Bauteilen, die Quantenkohärenz auf der Nanometerskala nutzen, unternommen worden. Das Quantenrechnen stellt ein neues und vielversprechendes Gebiet der Wissenschaft und Technik dar und ist derzeit Gegenstand von umfassenden Untersuchungen. Ein fundamentales Hindernis bei der Realisierung eines Quantencomputers ist sicherlich Dekohärenz. Es ist die Interaktion mit der Außenwelt, die letztendlich die Effizienz eines quantenmechanischen Bauteils begrenzt. Um aber effektive Quantenalgorithmen implementieren zu können, ist es notwendig, dass die Bausteine mit der Umgebung kommunizieren. Es ist daher notwendig, volle Kontrolle über die ablaufenden Prozesse zu erlangen und die unerwünschten Wechselwirkungen auf ein Minimum zu reduzieren. Die Entwicklung von Kontroll- und Auslesealgorithmen befindet sich derzeit noch immer auf einer elementaren Ebene. Viele Aspekte der Kommunikation zwischen Quantensystemen untereinander sowie mit ihrer Umgebung bedürfen auch weiterhin grundlegender Untersuchungen. In dieser Arbeit befassen wir uns im Wesentlichen mit zwei grundlegenden Themen: Dem Kontrollieren und Auslesen von Quantenbits. Wir wenden unser Hauptaugenmerk auf einen speziellen Typus supraleitender Zwei-Zustandssysteme (d.h. Qubits), dem sogenannten Flussqubit (flux qubit). Dieses ist prädestiniert als fundamentaler Baustein für die Realisierung von skalierbaren, auf supraleitender Technologie basierenden Quantencomputern.

J. Kudar

G Lazarus-Mainka