Entanglement- enhanced NV- array sensors for electric and magnetic fields

Die Herstellung maßgeschneiderter Festkörperquantensysteme wie etwa Sfickstoff- Fehlstellen Farbzentren (NV) beruht auf lonen-lmplantafionsmethoden. In einen systematischen materialwissenschaftlichen Ansatz suchen wir nach optimalen Prozessparametern zur NV Erzeugung und für eine Verbesserung der Kohärenzzeit. Wir werden die Auswahl der für die Implantation zur Verfügung stehenden Ionen enweitern und beabsichtigen eine in-situ Charakterisierung des Spins während einzelner Implantationsereignisse. In kontrollierter Weise werden wir einzelne Dofier-lonen hinzuzufügen und den sukzessiven Übergang von einem Netzwerk weniger wechselwirkender Spins in ein komplexes Spin-Bad untersuchen. Eng verbunden mit materialwissenschaftlichen Zielen sind unsere Forschungen zu einem Magnetfeld- Gradienten Sensor. Ein solcher Sensor basiert auf einem Gitter aus NV-Zentren und kann mittels Mikrowellentechniken in einen verschränkten Zustand gebracht werden (in Kollaboration mit Stuttgart/Ulm) um verbesserte Eigenschaften zu erreichen. Solche Anordnungen aus Farbzentren können venwendet werden um zeittich und örtlich fluktuierende elektrische Felder zu vermessen. Ein Ziel ist die Untersuchung von Ladungsmigration im Festkörper durch Beobachtung der spektralen Diffusion jedes Farbzentrum (in Kollaboration mit Berlin).

DFG-Verfahren Forschungsgruppen

Teilprojekt zu FOR 1493:  Diamond Materials for Quantum Application

Beteiligte Person Professor Dr. Kilian Singer