Solid State Quantum Optics
Über
In unserer Forschungsgruppe konzentrieren wir uns auf die Untersuchung von Quantensytemen basierend auf Spins in Festkörpern für Anwendungen in der Quantentechnologie.
Forschungsthemen
Das Zusammenspiel von Quantensteuerung, Umgebung und Messungen ist ein zentrales offenes Problem in der Quanteninformation und Quantensensorik, über das derzeit noch nicht genug bekannt ist. Wir untersuchen dieses Zusammenspiel aus theoretischer und numerischer Perspektive mit Schwerpunkt auf kohärenten und dissipativen Manipulationen (Protokollen), einschließlich optimaler Quantensteuerung, dynamischer Entkopplung und messungsbasierter Protokolle. Diese Protokolle werden in zwei Richtungen eingesetzt: In vielen Anwendungen kann der erforderliche Grad an Kontrolle über das System nur erreicht werden, wenn die Interaktion mit der Umgebung durch die Kontrolloperationen abgeschwächt wird, z.B. um hochpräzise Gatter für Quantencomputer zu erreichen. In einem anderen Szenario werden kleine Quantensysteme (Sonden) eingesetzt, um Information über die Umgebung zu extrahieren. In diesem Fall besteht die Aufgabe der Kontrolle darin, die relevanten Informationen über die Umgebung in die Ausleseoperation der Sonde zu kodieren.
Gruppenmitglieder
Mehr über unsere Forschung
In vielen Fällen kann selbst eine sehr detaillierte numerische Simulation ein Quantenbauelement, das optimiert werden muss, nicht genau genug modellieren. In solchen Fällen ist eine Rückkopplung von Messungen erforderlich, um Kontrollpulse zu finden, die das Gerät mit der gewünschten Präzision steuern. Zusammen mit unseren experimentellen Partnern verwenden wir die Open-Source-Software Quantum Optimal Control Suite (QuOCS) für die Pulsoptimierung mit Rückkopplung.
Aus theoretischer Sicht untersuchen und entwerfen wir Messprotokolle, die auf den Versuchsaufbau zugeschnitten sind, um die effizientesten Protokolle für die Optimierung mit Rückkopplung zu erhalten.