Resonator-Quantenelektrodynamik mit Ladungs- und Spin-Qubits auf der Basis von Kohlenstoff-Nanotube-Quantenpunkten (A11*)

In diesem neuen Projekt planen wir die direkte Kopplung von Nanoröhrchen-Doppelquantenpunkt-Systemen mit supraleitenden Streifenleiterresonatoren, indem wir das Nanoröhrchen in der Lücke zwischen Innenleiter und Masseebene des Resonators positionieren. In Analogie zu Schaltkreis-QED-Experimenten, die eine Cooper-Paarbox mit einem Resonatorsystem kombinieren, ermöglicht dies die kohärente Kontrolle der elektronischen Quantenzustände des Nanoröhrchens. Der starke Einschluss der Elektronen innerhalb des Nanoröhrchens macht die Realisierung von Nanoröhrchen-Quantenpunkt- und Doppelquantenpunkt-Systemen einfach. Außerdem reduziert das effektive Fehlen der Hyperfeinwechselwirkung die Spindekohärenz. Es sollen sowohl Ladungs- als auch Spin-Qubits untersucht werden. Zusätzlich sollen elektrisch kontrollierte Singulett/Triplett-Qubits und deren Kopplung an die Resonatorfelder untersucht werden.