Die Eigenschaften eines Quantenemitters sind nicht inhärent festgelegt, sondern durch mehrere grundlegende Effekte extern manipulierbar. Unsere Arbeitsgruppe widmet sich der Erforschung und Implementierung dieser "aktiven Quanten-Schnittstellen".

Wir erforschen außerdem Materialien, die vielversprechende Eigenschaften für Einzelphotonenquellen sowie Knoten zur Photon-Spin-Interaktion aufweisen.
Hier spielen unter anderem seltene Erden, wie beispielsweise Erbium, eine besondere Rolle. Erbium emittiert bei der wichtigen Telekommunikationswellenlänge um 1550 nm, was die Signalübertragung über lange Distanzen per Glasfaser ermöglicht. Des Weiteren sind wir sehr daran interessiert, Photonen an bereits entwickelte QuBit-Plattformen zu koppeln. Hierfür ist das Design der jeweiligen optischen Schnittstelle von besonderer Bedeutung.

Die Manipulation der elektronischen und optischen Eigenschaften von Emittern und Quanten-Schnittstellen erfolgt in 1D Systemen, d.h. Wellenleitern, als auch 2D Systemen d.h Metamaterialien.

Weiteres zu diesem Thema:

Güsken, N.A., Fu, M., Zapf, M. et al. Emission enhancement of erbium in a reverse nanofocusing waveguide. Nat Commun 14, 2719 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38262-6

Ourari, S., Dusanowski, Ł., Horvath, S.P. et al. Indistinguishable telecom band photons from a single Er ion in the solid state. Nature 620, 977–981 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06281-4

Yong Yu et al., Frequency Tunable, Cavity-Enhanced Single Erbium Quantum Emitter in the Telecom Band, PRL 131, 170801 (2023), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.170801

Solntsev, A.S., Agarwal, G.S. & Kivshar, Y.S. Metasurfaces for quantum photonics. Nat. Photonics 15, 327–336 (2021). https://doi.org/10.1038/s41566-021-00793-z