Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ETH Zürich: Blick in den Quantendot

02.12.2004


Quantencomputer sollen Anwendungen ermöglichen, welche die Grenzen von klassischen Computern sprengen. Bevor jedoch Quantencomputer irgendwann in der Zukunft zum Einsatz kommen können, müssen zuerst die physikalischen Eigenschaften ihrer Bausteine geklärt und beherrschbar gemacht werden. ETH-Forscher beschreiben nun eine Methode, wie sie so genannte Quantendots, d.h. mögliche Bauelemente von zukünftigen Quantencomputern, lokal untersuchen können.


In den vergangenen Jahrzehnten hat die Halbleiterindustrie elektronische Bauelemente sehr erfolgreich miniaturisiert und ist in den Nanometerbereich vorgestossen. Bei noch viel kleineren Bauelementen kommt die Quantenmechanik ins Spiel. So genannte Quantencomputer werden dabei eine ganz andere Art und Weise des Rechnens durchführen als die heute bekannten klassischen Computer. Mögliche Bausteine, die für Quantencomputer vorgeschlagen wurden, sind Quantendots, häufig auch "künstliche Atome" genannt. Die Forschung beschäftigt sich mit den Grundlagen solcher quantenmechanischen Bauelemente und vor allem auch mit der gezielten Kontrolle ihrer physikalischen Eigenschaften.

Bewegung einzelner Elektronen kontrollieren


ETH-Forscher konnten nun in einer Arbeit zeigen, dass in einem Quantendot einzelne Elektronen durch das Bewegen der Spitze eines Rasterkraftmikroskops manipuliert werden können. Die Arbeit ist Ende November im Wissenschaftsmagazin "Physical Review Letters" erschienen. Dabei haben die Forscher die Potenzial-Landschaft der Quantendots ausgemessen, welche das Wechselwirkungspotenzial zwischen der Spitze und den einzelnen Elektronen abbildet. Ist die Spitze beispielsweise weit weg vom Quantendot, so hat sie wenig Einfluss auf dessen Leitfähigkeit. Kommt nun die Spitze näher, wird die potenzielle Energie der Elektronen im Quantendot erhöht und die Elektronen beginnen - eines nach dem anderen - den Quantendot zu verlassen. Jeder Höchstwert in der Leitfähigkeit, den die Spitze misst, entspricht dabei einem weiteren Elektron, das den Quantendot verlässt. Diese Experimente mit dem Rasterkraftmikroskop geben also lokalen Zugang zu Quantendots. Es hat sich dabei gezeigt, dass sich die Methode für eine sehr kontrollierte Untersuchung verschiedener Geometrien von Quantendots anbietet, d.h. auch von Quantenringen oder gekoppelten Quantensystemen.

Weitere Informationen

Dr. Thomas Ihn
Laboratorium für Festkörperphysik
Telefon +41-1-633 22 80
ihn@phys.ethz.ch

Prof. Klaus Ensslin
Laboratorium für Festkörperphysik
Telefon +41-1-633 22 09
ensslin@phys.ethz.ch

Beatrice Huber | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch
http://prl.aps.org

Weitere Berichte zu: Bauelement Leitfähigkeit Quantencomputer Quantendot

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht
29.05.2017 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

nachricht Schnell wachsende Galaxien könnten kosmisches Rätsel lösen – zeigen früheste Verschmelzung
26.05.2017 | Max-Planck-Institut für Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

29.05.2017 | Physik Astronomie

Deutschlandweit erstmalig: Selbstauflösender Bronchial-Stent für Säugling

29.05.2017 | Medizintechnik

Professionelle Mooszucht für den Klimaschutz – Projektstart in Greifswald

29.05.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz