Physik Eine neue Art von Quantenbits in Halbleiter-Nanostrukturen
In einer Halbleiter-Nanostruktur haben Forschende einen überlagerten Quantenzustand erzeugt, der sich als Basis für das Quanten-Computing eignen würde. Der Trick: zwei fein aufeinander abgestimmte Laser.
Einem deutsch-chinesischen Forschungsteam ist es gelungen, ein Quantenbit in einer Halbleiter-Nanostruktur zu realisieren. Mithilfe eines besonderen Energieübergangs erzeugten die Forschenden in einem Quantenpunkt – einem eng begrenzten Bereich des Halbleiters – einen überlagerten Zustand, in dem ein Elektronenloch gleichzeitig zwei verschiedene Energieniveaus besaß. Solche Überlagerungszustände sind die Basis für das Quantencomputing. Die Anregung des Zustands benötigt normalerweise einen Laser, der Licht im Terahertz-Bereich ausstrahlt. Diese Wellenlänge ist jedoch zu groß, um den Strahl auf den winzigen Quantenpunkt fokussieren zu können. Der deutsch-chinesischen Gruppe gelang die Anregung nun mit zwei fein aufeinander abgestimmten kurzwelligen Lasern.
Das Team um Feng Liu von der Zhejiang University in Hangzhou berichtet über die Ergebnisse gemeinsam mit einer Gruppe um Dr. Arne Ludwig von der Ruhr-Universität Bochum sowie weiteren Forschenden aus China und Großbritannien in der Zeitschrift „Nature Nanotechnology“, online veröffentlicht am 24. Juli 2023.
