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

• Applicant: Privatdozent Dr. Wolfram Krech
• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 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 Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1078: Quanten-Informationsverarbeitung