Coherent Control of Coupled Spin Systems in Semiconductor Quantum Dots (C 06)

• Subject Area: Theoretical Condensed Matter Physics
• Term: from 2007 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5485864

Das Projekt befasst sich mit der Untersuchung kollektiver Spinphänomene in einzelnen halbleiterba-sierten Quantenpunkt-Nanostrukturen. Sowohl Elektronen- als auch Lochspins sollen untersucht und Techniken entwickelt werden, welche eine kohärente Spin Manipulation mittels elektrischer und magnetischer Mikrowellenfelder erlauben. Ein zentrales Thema wird die Wechselwirkung von Spin-Qubits mit Reservoiren in der Festkörperumgebung sein. Die Verwendung einzelner und gekoppelter Quantenpunkte mit elektrisch veränderbaren Landé g-Tensoren erlaubt dabei eine elektro-optische Kontrolle von Spin-Qubits. Die Kopplung zwischen Spin-Qubits und dem mesoskopischen Kernspinen-semble soll analysiert werden, um die unterschiedlichen Einflüsse von polarisierten und unpolarisier-ten Kernspinsystemen auf die Kohärenzeigenschaften von Elektronen- und Lochspins quantitativ zu bestimmen. Kernspinresonanztechniken sollen es ermöglichen, ein mesoskopisches Kernspinsystem zu präparieren, manipulieren und optisch auszulesen. Dadurch soll es möglich werden die die Dyna-mik des Kernspinsystems bestimmenden Mechanismen genauer zu analysieren. Insbesondere soll der Effekt der dynamischen Kernspinpolarisation, dessen Sättigung und Diffusion untersucht und die Rolle von Verspannungseffekten in selbstorganisierten InGaAs Quantenpunkten bestimmt werden.

• DFG Programme: Collaborative Research Centres
• Subproject of: SFB 631: Solid State Based Quantum Information Processing: Physical Concepts and Materials Aspects
• Applicant Institution: Technische Universität München (TUM)
• Co-Applicant Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Project Heads: Professor Dr. Martin S. Brandt; Professor Dr. Jonathan J. Finley; Professor Dr. Alexander Högele; Professor Dr. Peter Vogl