Die Initiative Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) versucht Anstrengungen und Kompetenzen im Land Niedersachsen zu bündeln und Quantentechnologien über die Schwelle der Kommerzialisierung zu bringen. Dabei steht der Bau eines Quantencomputers im Mittelpunkt der unter anderem in Kooperation mit der Leibniz Universität Hannover, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und der Technischen Universität Braunschweig entwickelt werden soll. Unser Institut ist an diesem Forschungsvorhaben in mehreren spannenden Einzelprojekten beteiligt, unter anderem sollen hochempfindliche Einzelphotonen-Detektoren entwickelt werden.
Ein Einzelphotonen-Detektor ist in der Lage winzigste Strahlungsmengen (einzelne Photonen) zu detektieren. Diese hohe Empfindlichkeit der Detektoren macht es erst möglich, einen Quantencomputer zu betreiben. Das Ergebnis eines Rechenvorgangs muss im Quantencomputer aus einem sogenannten Qubit extrahiert werden. Hierzu muss der Zustand des Qubits bestimmt werden. Dieser kann für ein Qubit, das aus einem Atom in einer Ionenfalle besteht, über die ausgesandte Strahlung gemessen werden. Dafür ist eine Auflösung einzelner Photonen notwendig.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen Einzelphotonen-Detektoren auf Basis des Hochtemperatursupraleiters YBaCuO hergestellt und charakterisiert werden. Dabei soll der bestehende Dünnschichtprozess (Pulsed Laser Deposition) auf sehr geringe Schichtdicken angepasst und optimiert werden. Die Schichten sind hierfür auf die Oberflächeneigenschaften und die supraleitenden Eigenschaften hin zu untersuchen. Des Weiteren soll ein Strukturierungsprozess der auf schmale Stegbreiten ausgelegt ist optimiert werden, um die benötigten Strukturdimensionen zu erreichen. Hierfür steht ein Elektronenstrahllithographie-System zur Verfügung.
Vorkenntnisse: LabView (nicht unbedingt), Begeisterung an der Arbeit von Problemstellungen (viel wichtiger!)
Stichworte: Supraleiter, Quantencomputer, Einzelphotonen-Detektor, Dünnschicht, Lithographie
