Baukasten für Quantenzustände
Elektronen-Zustände lassen sich in einem Gitter von Quantentöpfen präzise verändern.
Die Anwendung der Quantenmechanik ist schwierig, weil jede Messung den gemessenen Zustand verändert. Technologien wie beispielsweise Quantencomputer können entsprechend nur auf der Basis von bekannten, eindeutig definierten und wenig komplexen Interaktionen zwischen einzelnen Teilchen entworfen werden. Forscher der Uni Basel haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem man solche Wechselwirkungen an einem gut definierten System studieren kann.
Abb.: Mithilfe der Spitze des Rastertunnelmikroskops wird ein einzelnes Xenon-
In der elektronischen Messtechnik werden Steckbretter verwendet, an denen Prototypen von elektronischen Schaltungen konstruiert und getestet werden können. Das Verfahren des internationalen Teams um Thomas Jung funktioniert ähnlich. Mit der Methode können die Forscher ein Netz von Quantentöpfen zum ersten Mal so konfigurieren, dass verschiedene elektronische Quantenzustände entstehen.
Das Forschungsteam hat eine etablierte Methode weiterentwickelt, bei der mithilfe von einem Rastertunnelmikroskop Atome versetzt werden, wodurch eindeutig definierte Quantensysteme hergestellt werden. Durch das gezielte Umsetzen von Xenon-
Die Entwicklung der Quantentechnologie ist auf ein detailliertes Verständnis der Wechselbeziehungen verschiedener Elektronenzuständen angewiesen. Mit der neu entwickelten Methode können Quantenzustände präzise reproduziert und Interaktionen zwischen verschiedenen chemischen Elementen und gut definierten Elektronenzuständen untersucht werden – eine „unbegrenzte Spielwiese für die Erforschung von Quantenzuständen“, so die Forscher.
U. Basel / RK
