Fabrication of superconducting qubits and measurement of the quantum-mechanical decoherence time

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Wolfram Krech
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5255108

Das Vorhaben beinhaltet experimentelle Arbeiten zur Entwicklung und Charakterisierung einzelner supraleitender Qubits vom Ladungstyp. Eine derartige nanoskalige Festkörperstruktur repräsentiert ein makroskopisches quantenmechanisches Zwei-NiveauSystem von Cooperpaar-Zuständen. Das Funktionselement ist einfach integrierbar, stellt somit einen Baustein für einen möglichen Quantencomputer dar. Die Qubits werden nach eigenen, erprobten Verfahren zur Herstellung kleinflächiger supraleitender Tunnelkontakte gefertigt, insbesondere mittels Schichtabscheidung durch Sputtern. Die Zentralelektrode soll ein Spannungs-Gate sowie eine SQUID-Einkopplung erhalten, damit das Cooperpaar-Tunneln bzw. das Quantensystem extern elektrisch und magnetisch manipuliert werden kann. Die Dekohärenzzeit als wichtigste dynamische Kenngröße wird durch Messung der Halbwertsbreite der Resonanz-Absorptionslinie des Qubits, das als Abschlussimpedanz eines Mikrowellenleiters fungiert, bei mKTemperaturen bestimmt. Die Abhängigkeit der Dekohärenzzeit vom Charakter der Umgebungsimpedanzen sowie von weiteren äußeren Bedingungen ist zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1078: Quanten-Informationsverarbeitung