Quantenoptik

Epitaktisch gewachsene Halbleiter-Quantenpunkte sind ein gutes Beispiel für ein quantenmechanisches Zwei-Niveau-System in einem Festkörper. Die optische Anregung in einem solchen Zwei-Niveau-System kann als Quanten-Bit (QBit) in einem Quanten-Computer genutzt werden. Ein einzelnes QBit ist jedoch nicht genug. Man benötigt mehrere QBits, die miteinander verbunden sind, ein sogenanntes Quantenregister. Der Zerfall der Kohärenz in den einzelnen QBits macht es notwendig, dass Erzeugung, Modifikation und Auslesen der QBits auf einer Pikosekunden-Zeitskala erfolgen muss. Wir untersuchen die Antwort eines einzelnen Quantenpunkts, eines einzelnen QBits, auf einen ultrakurzen Laserpuls und entwickeln Methoden, den Zustand des QBits optisch zu verändern und durch Interferometrie auszulesen. Ein Testfall ist die Modifikation des QBits durch einen starken, aber nicht resonanten Laserpuls. Dies führt zur sogenannten AC Stark Verschiebung. Später wird dieser starke Laserpuls durch einen zweiten Quantenpunkt ersetzt werden, der in ähnlicher Weise den ersten Quantenpunkt modifizieren soll.