Technische Universiteit Delft

Quantum dots
door M&C

Promotie van dhr. I.T. Vink: "Manipulation and Read-out of Spins in Quantum Dots"

12 november 2008 | 10:00 uur
plaats: Aula TU Delft

De heer Ir. I.T. Vink | natuurkundig ingenieur, Nederland promotor 1 | Prof.dr.ir. L.M.K. Vandersypen TNW promotor 2 | Prof.dr.ir. L.P. Kouwenhoven TNW

Manipulatie en Uitlezing van Spins in Quantum Dots

Naast een elektrische lading hebben elektronen ook een klein magnetisch momentje, genaamd spin. In een magnetisch veld heeft de spin twee mogelijke
orientaties: 'spin-omhoog' (parallel aan het veld) en 'spin-omlaag' (antiparallel aan het veld) en kan daarom worden gebruikt als een quantumbit, de bouwsteen van een quantum computer. Voor quantumberekeningen moeten quantumbits lange relaxatie- en coherentietijden hebben. Verder moeten we in staat zijn om de quantumbits te manipuleren en uit te lezen. Het onderzoek in dit proefschrift heeft als doel elektronen, die zijn opgesloten in quantum dots, te gebruiken om een quantumbit in de vaste stof te maken.

We zijn geslaagd in het uitlezen van de spintoestand in een enkele meting en hebben aangetoond dat de spin toestanden een lange relaxatietijd hebben. Deze metingen bevestigen ook dat de roostertrillingen (phononen) een dominante rol spelen in het relaxatieproces. Om de nauwkeurigheid van de uitlezing te vergroten introduceren we een nieuwe aanpak voor ultrasnelle ladingsuitlezing: het gebruiken van high electron mobility transistor (HEMT) als een cryogene voorversterker.

Een andere onontbeerlijke vaardigheid voor het doen van quantumberekeningen is het coherent kunnen manipuleren van de elektron spin. Dit hebben we gerealiseerd door vlakbij de quantum dot een oscillerend magnetisch veld te genereren. We gebruiken deze elektronspin resonantie techniek ook om indirect de omringende nucleaire spins te controleren. Deze elektron-nucleaire interactie zou gebruikt kunnen worden om een nucleare spin omgeving te prepareren waar fluctuaties van de nucleaire spins zijn onderdrukt.

Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt kijken in de TU Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.

Laatst gewijzigd: 28 oktober 2008