Aufbau zum Messen von Multiphoton-Quanteninterferenz zwischen Halbleiter-Quantenpunkten

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397809495

Der Aufbau soll für die Quanteninterferenz zwischen mehreren Quantenlichtquellen genutzt werden, mit Fokus auf Halbleiter-Quantenpunkten. Die Forschung der letzten Jahre zeigt, dass sich dieses Materialsystem als hervorragende Quelle einzelner Photonen bzw. polarisations-verschränkter Photonenpaare eignet. Durch diesen Quanteninterferenzaufbau sollen Anwendungsfelder von Quantenpunkten in Quantenkommunikation, - rechnung und -metrologie erschlossen werden. So sollen z.B. mittels Quantenmessung der Bell-Zustände die Photonen unterschiedlicher Quantenpunkte miteinander verschränkt werden, mit dem Ziel des Durchführens von Quantenteleportation bzw. Verschränkungstausch. Diese Experimente sind sowohl langwierig als auch störanfällig, weswegen hochpräzise und zuverlässige Geräte vonnöten sind. Dies bezieht sich sowohl auf die Laser zum Anregen der Quantenpunkte als auch auf die Detektorsysteme und Datenverarbeitungsgeräte. Da Quantenpunkte nur bei sehr niedrigen Temperaturen (ca. 4K) Photonen mit der benötigten Kohärenz emittieren, werden geeignete Kryostate benötigt. Das Gesamtsystem dieser genannten Geräte stellt somit eine funktionale Einheit zum Durchführen der Quanteninterferenzmessungen dar. Ein Cryostation C2 - System stellt das Hauptgerät dieses Antrags dar. Dieser Kryostat mit geschlossenem Heliumkreislauf ermöglicht Messzeiten mehrerer Wochen bzw. Monate. Die Photonen der verschiedenen Quantenpunkte sollen mit Glasfasern zu einem optischen Tisch geleitet werden, auf dem die interferometrische Messungen durchgeführt werden sollen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Aufbau zum Messen von Multiphoton-Quanteninterferenz zwischen Halbleiter-Quantenpunkten
• Gerätegruppe: 5240 Photonenzähler, Quantenphotometer
• Antragstellende Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leiter: Professor Dr. Fei Ding