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Die Karl-Scheel-Sitzung
der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin

Die Karl-Scheel-Sitzung der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin ist dem Gedenken an den
Geheimrat Karl Scheel gewidmet und findet einmal im Jahr anläßlich der Verleihung des
Karl-Scheel-Preises der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin statt.


Zum Archiv der Karl-Scheel-Sitzungen

Informationen über Karl Scheel



Die Karl-Scheel-Sitzung 2020
der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin

Im Rahmen der Karl-Scheel-Sitzung 2020 wird

 

Herrn Dr. Tobias Heindel,

Institut für Festkörperphysik der Technischen Universität Berlin,

 

der Karl-Scheel-Preis 2020 verliehen.

 

Der Preisträger hält einen Vortrag über seine Forschungsergebnisse.

Im Anschluss erfolgt die Verleihung des Karl-Scheel-Preises an den Vortragenden.


Titel, Termin, Moderation und Ort:
Titel: Von einzelnen Lichtquanten und Spin-Qubits zur Quantenkommunikation 
Termin: Freitag, 26. Juni 2020, 17 c. t. Uhr 
Moderation: Oliver Benson, Physikalische Gesellschaft zu Berlin 
Ort: Magnus-Haus
Am Kupfergraben 7
10117 Berlin 

Zusammenfassung:

Die gezielte Erzeugung und Kontrolle nicht-klassischer Lichtfeldzustände stellt eine zentrale Herausforderung auf dem Gebiet der Quantenoptik dar. Die aktuelle Forschung in diesem Feld wird dabei zunehmend auch von Anwendungen getrieben. So sind Quantenlichtquellen, welche auf Knopfdruck einzelne Photonen oder komplexere Mehrphotonenzustände aussenden, Schlüsselbauelemente photonischer Quantentechnologien und könnten künftig die Bereiche der Kommunikation, der Informationsverarbeitung und der Metrologie revolutionieren. Eine der vielversprechendsten Arten von Quantenemittern sind epitaktisch gewachsene Halbleiter-Quantenpunkte. Eingebettet in skalierbar herstellbare, hochintegrierte Bauelemente, ermöglichen sie die Erzeugung nahezu idealer Einzelphotonen- oder verschränkter Photonenpaarzustände.

 

Durch die jüngsten Fortschritte auf dem Gebiet der angewandten Halbleiter-Quantenoptik konnte die Leistungsfähigkeit und Funktionalität von Quantenlichtquellen für konkrete Anwendungen in den Quantentechnologien substantiell gesteigert werden. So gelang es erstmals, sogenannte Photonen-Zwillinge mithilfe integrierter, festkörperbasierter Quantenlichtquellen zu erzeugen. Der dabei generierte Zustand des Lichtfeldes besteht aus zwei zeitlich stark korrelierten Photonen mit identischer Wellenlänge und Polarisation. Entsprechende Zwillingsphotonenquellen könnten beispielsweise auch in der Quantenbiologie eingesetzt werden. Darüber hinaus konnten festkörperbasierte Spin-Qubits auf Basis sogenannter „dunkler Exzitonen“ in deterministisch hergestellten Quantenbauelementen optisch präpariert, ausgelesen und dabei eine kohärente Spin-Präzession beobachtet werden. Dunklen Exzitonen ist aufgrund ihrer Spinkonfiguration die strahlende Rekombination verboten, weshalb sie als Qubits großes Potential für Anwendungen in der Quanteninformationsverarbeitung besitzen. Schließlich erfolgt anhand neuester Forschungsresultate ein Ausblick, wie Quantenlichtquellen genutzt werden können, um abhörsichere Kommunikationsnetzwerke von Morgen zu entwickeln. Diese interdisziplinären Arbeiten werden seit August 2018 im Rahmen der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Nachwuchsgruppe „Quantenkommunikations Systeme“ an der Technischen Universität Berlin durchgeführt.


KarlScheelPreis_2020.pdf
206 kB