Quantenpunkt-Kontaktstruktur aus Quecksilbertellurid mit supraleitenden Elektroden und einem elektrostatischen Gate

Topologische Isolatoren könnten geeignete Bauelemente für Quantencomputer sein. Das Bild zeigt eine Quantenpunkt-Kontaktstruktur aus dem topologischen Isolator Quecksilbertellurid (blau), der mit supraleitenden Elektroden (grün) kontaktiert wird. Mit Hilfe eines elektrostatischen Gates (gelb) wird die Stromleitung über die Engstelle gesteuert. Ähnliche Strukturen sollen künftig verwendet werden, um fundamentale Eigenschaften von topologischen Qubits zu untersuchen. (Quelle: Johannes Baumann / Universität Würzburg)

| von Dieter Wirth

Die Kooperation wurde bereits im März unterzeichnet, aber erst Ende Mai seitens des Forschungszentrums Jülich bekannt gegeben. Die beiden Forschungseinrichtungen intensivieren dadurch ihre seit Jahren bestehende Kooperation auf diesem Gebiet. Der Freistaat Bayern fördert das Vorhaben zudem mit 13 Millionen Euro. Nach Meinung von Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums Jülich, verfügen die beiden Forschungsinstitute über komplementäre Kompetenzen auf dem Gebiet topologischer Materialien für robuste Quantencomputer. Dadurch seien sie in der Lage „eine Keimzelle für neue, festkörperbasierte Quanten-Innovationen zu schaffen“. Die Forscher aus Jülich und Würzburg untersuchen gemeinsam neue, exotische Quantenzustände, die sich an Grenzflächen zwischen Supraleitern und topologischen Materialien ausbilden. Die Fördermittel sollen in vier Forschungsgruppen fließen, jeweils zwei in Würzburg und in Jülich.

An der Uni Würzburg entsteht derzeit ein Neubau für das Institut für topologische Isolatoren (ITI); voraussichtlich ab Mitte 2021 werden die ersten Forschungsteams dort einziehen. Zudem befinden sich die gemeinsamen Forschungsgruppen im räumlichen Umfeld zweier thematisch passender Exzellenzcluster sowie dem Helmholtz Quanten Center, das gerade in Jülich im Aufbau ist.  

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