Verbundprojekt: Deutsche Brilliance: Herstellungsprozess und neuartige Steuerungstechniken für Diamant-Quantencomputer (DE-BRILL); Teilvorhaben: Spektroskopie und Auslesen von einzelnen NV-Zentren

Abstract

Das Hauptziel dieses Projekts ist die Realisierung einer technologischen Plattform für das diamantbasierte Quantencomputing. Dieser Ansatz wird durch die kohärente Steuerung einzelner NV-Zentren in Diamanten ermöglicht. Für den Betrieb bei Raumtemperatur ist es entscheidend, die Adressierung von NV-Zentrum-Qubits mit subdiffraktiver räumlicher Auflösung zu realisieren. Die Universität Ulm hat zu dieser Aufgabe durch die Realisierung einer effizienten photoelektrischen Auslesung von NV-Zentrum-Qubits beigetragen.. Das Team der Universität Ulm hat dynamische Entflechtungsimpulssequenzen entwickelt, mit denen sich die Kohärenzzeit implantierter NV-Zentren verlängern lässt (was für die Verbesserung der Gattertreue entscheidend ist). Wir haben den Photoionisationsweg von NV-Zentren aufgeklärt (wichtig für die Optimierung des photoelektrischen Auslesens). Das photoelektrische Auslesen wurde für einzelne implantierte NV-Zentren demonstriert. Außerdem haben wir eine neuartige Technik vorgestellt, mit der sich die Genauigkeit von Quantengattern messen lässt. Die Universität Ulm demonstrierte ein hochgenaues Zwei-Qubit-Gatter zwischen gekoppelten NV-Zentren mittels optischer Auslesetechnik.