Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 35: Poster 2

Q 35.61: Poster

Mittwoch, 14. März 2012, 16:30–19:00, Poster.I+II

Deterministische Einzelionenquelle — •Stefan Ulm, Georg Jacob, Stefan Weidlich, Johannes Roßnagel, Henning Kaufmann, Sebastian Wolf, Andreas Kehlberger, Ferdinand Schmidt-Kaler und Kilian Singer — QUANTUM , Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55128 Mainz, Germany

Die deterministische nanometergenaue Implantation von Stickstoff in Diamant ist eine der wesentlichen Anforderungen, um einen skalierbaren Festkörperquantencomputer basierend auf NV-Zentren zu entwickeln. Aus diesem Grund haben wir eine deterministische Einzelionenquelle auf der Grundlage einer linearen segmentierten Ionenfalle realisiert [1,2]. Um den Anforderungen an die Emittanz und die Geschwindigkeitsverteilung gerecht zu werden, haben wir eine neuartige mikrostrukturierte Ionenfalle gebaut, die dank der höheren Fallenfrequenzen ein Grundzustandskühlen der Ionen ermöglicht. Durch das symmetrische Endkappendesign welches mit Hilfe nummerischer Methoden [3] optimiert wurde, können bis zu 5 keV Extraktionsspannung bei gleichzeitig nanometergenauer lateraler Auflösung erreicht werden. Dies wird es uns erlauben deterministisch Ionen in Substrate zu implantieren und dabei die Erzeugungseffizienz optisch aktiver Farbzentren mit Hilfe eines konfokalen Mikroskops insitu zu überwachen. Wir haben bereits gezeigt, das dieser Aufbau in der Lage ist, einzelne NV’s bei Normaldruck wie auch unter Vakuumbedingungen zu messen.

[1] J. Meijer et al., Appl. Phys. A 91, 567 (2008) [2] W. Schnitzler et al., Phys. Rev. Lett. 102, 070501 (2009) [3] K.Singer et al., RMP 82, 2609 (2010)