Einzelspin Mikroskop

• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: Funded in 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 190765221

Die Arbeitsgruppe des Antragstellers hat das Gebiet der Quantenspintronik mit Defektzentrenspins pionierhaft begründet und ist eine der weltweit führenden Arbeitsgruppen auf diesem Gebiet. Das Gebiet hat in den vergangenen Jahren spektakuläre Fortschritte erzielt, die es möglich erscheinen lassen, großskalige Raumtemperatur Spinarrays herzustellen und zu kontrollieren oder Magnetometrie an einzelnen Spins durchführen zu können. Um diese Möglichkeiten voll ausschöpfen zu können ist eine erhebliche Erweiterung der bisherigen experimentellen Möglichkeiten der Arbeitsgruppe es Antragstellers notwendig. Mit dem beantragten Gerät sollen einzelne Defektzentrenspins mit einer räumlichen Genauigkeit von besser als 20 nm lokalisiert werden können. In hohen Magnetfeldern sollen die Elektronenspin Relaxationszeiten bis zu einigen 100 ms gesteigert werden, so dass deren Quantenzustände mit einer Fidelity besser als 0,98 ausgelesen werden können. Das Gerät soll dazu dienen, einzelne Elektronenspins in einem zuvor gezielt platzierten Array von wechselwirkenden Spins zu adressieren und kohärent manipulieren zu können. Es soll damit die Basis für die Herstellung komplexer Quantenzustände mit Defektzentrenspins geschaffen werden.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 5700 Festkörper-Laser
• Applicant Institution: Universität Stuttgart
• Leader: Professor Dr. Jörg Wrachtrup