Schattenbedampfungsanlage mit Schleusenkammer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Elektronenstrahl-Aufdampfanlage mit Aufdampfwinkelkontrolle wurde u.a. zur Entwicklung von nanostrukturierten Tunnelkontakten bzw. supraleitenden Tunnelkontakten zur Herstellung von supraleitenden Quantenschaltkreisen eingesetzt. Kernpunkt der Anschaffung war hierbei das Erreichen einer hohen Reproduzierbarkeit der Tunnelkontakteigenschaften, da diese kritische für den Aufbau von komplexen Quantenschaltkreisen ist. Zur Auslotung der Betriebsparameter wurden zahlreiche Bachelor- und Masterarbeiten und auch Doktorarbeiten durchgeführt. Die Anlage ermöglichte Publikationen sowohl im wissenschaftlichen als auch technologischen Bereich. Hervorzuheben ist die folgende wissenschaftliche Arbeit. Mithilfe durch einen mit der Aufdampfanlage hergestellten supraleitenden Quantenschaltkreis wurde die Validität des Quantum-Rabi Modells gezeigt. Zielsetzung war es damit einer der ersten funktionierenden Bausteine für einen Quantensimulator der Licht-Materie Wechselwirkung zu entwickeln: Dabei repräsentieren supraleitende Schaltkreise als Quantenbits die Atome und somit die Materie, und ebenfalls mit der Aufdampfanlage hergestellte elektromagnetische Resonatoren die Photonen, also das Licht. Der Resonator und das Quantenbit teilen sich das Photon, die sich gleichzeitig in zwei gegensätzlichen Zuständen befinden. Qubit und Resonator sind also dabei verschränkt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- “Multiphoton dressing of an anharmonic superconducting many-level quantum circuit”, Phys. Rev. B 91, 054523 (2015)
J. Braumüller, J. Cramer, S. Schlör, H. Rotzinger, L. Radtke, A. Lukashenko, P. Yang, S. T. Skacel, S. Probst, M. Marthaler, L. Guo, A. V. Ustinov, and M. Weides
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.054523) - “One-dimensional Josephson junction arrays: Lifting the Coulomb blockade by depinning”, Phys. Rev. B 92, 045435 (2015)
N. Vogt, R. Schäfer, H. Rotzinger, W. Cui, A. Fiebig, A. Shnirman, and A. V. Ustinov
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.045435) - „Concentric transmon qubit featuring fast tunability and an anisotropic magnetic dipole moment”, Appl. Phys. Lett., 108 (3), 032601 (2016)
J. Braumüller, M. Sandberg, M. R. Vissers, A. Schneider, S. Schlör, L. Grünhaupt, H. Rotzinger, M. Marthaler, A. Lukashenko, A. Dieter, A. V. Ustinov, M. Weides, D. P. Pappas
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.4940230) - “Aluminium-oxide wires for superconducting high kinetic inductance circuits”, Superc. Sci. Techn., 30 (2), 025002 (2017)
H. Rotzinger, S. T. Skacel, M. Pfirrmann, J. N. Voss, J. Münzberg, S. Probst, P. Bushev, M. P. Weides, A. V. Ustinov, J. E. Mooij
(Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0953-2048/30/2/025002) - “An argon ion beam milling process for native AlOₓ layers enabling coherent superconducting contacts”, Appl. Phys. Lett., 111 (7), 072601 (2017)
L. Grünhaupt, U. von Lüpke, D. Gusenkova, S. T. Skacel, N. Maleeva, S. Schlör, A. Bilmes, H. Rotzinger, A. V. Ustinov, M. Weides, I. M. Pop
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.4990491) - “Analog quantum simulation of the Rabi model in the ultra-strong coupling regime”, Nature Communications, 8 (1), 779 (2017)
J. Braumüller, M. Marthaler, A. Schneider, A. Stehli, H. Rotzinger, M. Weides, A.V. Ustinov
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41467-017-00894-w) - “Observation of a collective mode of an array of transmon qubits” JETP Letters, 105 (1), 47-50 (2017)
K. V. Shulga, P. Yang, G. P. Fedorov, M. V. Fistul, M. Weides, A. V. Ustinov
(Siehe online unter https://doi.org/10.1134/S0021364017010143) - “Superconductive Ultracompact Magnetically Coupled Resonator With Twin-Spiral Structure”, IEEE Trans. Appl. Supercond., 27 (4), 1502204 (2017)
A. S. Averkin, A. Karpov, A. P. Zhuravel, L. V. Filippenko, V. P. Koshelets, S. M. Anlage, A. V. Ustinov
(Siehe online unter https://doi.org/10.1109/TASC.2017.2659225) - „Transmission-line resonators for the study of individual two-level tunneling systems “, Appl. Phys. Lett., 111 (11), 112601 (2017)
J. D. Brehm, A. Bilmes, G. Weiss, A. V. Ustinov, J. Lisenfeld
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.5001920) - „Charge quantum interference device“, Nature Physics, 14, 590–594 (2018)
S. E. de Graaf, S. T. Skacel, T. Hönigl-Decrinis, R. Shaikhaidarov, H. Rotzinger, S. Linzen, M. Ziegler, U. Hübner, H.-G. Meyer, V. Antonov, E. Il’ichev, A. V. Ustinov, A. Ya. Tzalenchuk, O. V. Astafiev
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41567-018-0097-9)
