Experimentelle Arbeiten

 

Initiativbewerbungen

Zusätzlich zu den ausgeschriebenen Projekten freuen wir uns immer sehr über Initiativbewerbungen. Bitte kontaktieren Sie hierzu den Gruppenleiter, mit dem Sie arbeiten möchten, um mögliche Projekte zu besprechen.

  Für Schulpraxis entwickelte Realexperimente zum Einstieg in Quantenphysik Urheberrecht: © Kral

B.Sc. Arbeit Weiterentwicklung eines Experiments zur Veranschaulichung des Welle-Teilchen-Dualismus

In diesem Projekt arbeiten Sie an der Weiterentwicklung eines Aufbaus zur Veranschaulichung des Welle-Teilchen-Dualismus. Hierbei sollen verschiedene Bauteile im Aufbau erprobt und experimentelle Daten evaluiert werden. Weiterhin soll eine neue Auswertungssoftware für den Aufbau geschrieben werden, die auf möglichst vielen Computersystemen verwendet werden kann. Ziel ist es, dass der Aufbau in einem Experimentier-Modul der Schülerlabors Physik für Schülerinnen und Schüler eingesetzt wird.

Projektbeschreibung (PDF)

  Hong-Ou-Mandel effekt Urheberrecht: © qutools

B.Sc. Arbeit Ausarbeitung der Experimente Hanbury-Brown-Twiss und Hong-Ou-Mandel für den Einsatz mit Schülerinnen und Schülern

In diesem Projekt arbeiten Sie mit Experimenten zum Hanbury-Brown-Twiss-Effekt sowie zum Hong-Ou-Mandel-Effekt. Beide Experimente sollen in einem Experimentier-Modul des Schülerlabors Physik für Schülerinnen und Schüler eingesetzt werden. Die Experimente werden in physikalischen Praktika eingesetzt, sodass sich die bisher vorhandenen Anleitungen an Physik-Studierende richten. Ziel ist es, die inhaltlichen Anforderungen der Versuche insbesondere auf mathematischer Ebene so aufzubereiten, dass die Versuche für Schülerinnen und Schüler durchführbar sind.

Projektbeschreibung (PDF)

  Neuronales Netzwerk Urheberrecht: © Otten

B.Sc. Arbeit Machine Learning techniques for automated tuning of quantum dots

In this project, you will research and implement machine-learning techniques to identify certain features in a measured set of charge stability diagrams and classify the data by the number of quantum dots. The goal of this project is not only to implement first machine learning approaches and use them for automated tuning, but also to establish this knowledge in our group.

Projektbeschreibung (PDF)

  Typical spectra of an InAs quantum dot Urheberrecht: © Kardynal

B.Sc. Arbeit Dark-field microscopy for resonant excitation of self-assembled quantum dots

In this project, you will develop dark-field optical microscopy setup based on polarization optics. You will use it to characterise properties of the InAs quantum dots under resonant excitation. To achieve this goal you will add the polarization optics in the existing micro-photoluminescence setup and develop an algorithm to align it for a maximum signal to background ratio.

Projektbeschreibung (PDF)

  Cryogenic HBT amplifiers for Spin Qubit Readout Urheberrecht: © Otten

M.Sc. Arbeit Cryogenic HBT amplifiers for Spin Qubit Readout

In this project, you will measure the HBT amplifier connected to the sensing quantum dot on one of our qubit chips. These measurements include basic tune-up and noise performance analysis of the transistor in different bias regimes as well as tuning of a qubit next to the readout circuit. Further, you will analyse the back action of the transistor on the qubit using the relaxation rate T1. Additionally, you will measure and characterize HBTs produced by different manufactures and processes and evaluate them as alternatives for qubit readout.

Projektbeschreibung (PDF)

  Spin qubit readout Urheberrecht: © Kammerloher

M.Sc. Arbeit Characterisation of an ASD for Spin Qubit Readout

In this project, you will measure one or several quantum devices with an integrated Asymmetric Sensing Dot (ASD) in one of our dilution refrigerators. These measurements include the tune-up of the ASD, as well as a conventional SD and a qubit between both. Further, you will analyse the back action of the ASD on the qubit using the relaxation rate T1. Valuable insights from this experimental work can lead to a coauthored publication.
Additionally, you will model the ASD performance in combination with a transistor readout and validate your findings experimentally.

Projektbeschreibung (PDF)

  GaAs sample Urheberrecht: © Cerfontaine

M.Sc.-Arbeit Experimental High-Fidelity Two-Qubit Gates for Spin Qubits

In this project you will work on the experimental demonstration and characterization of a two-qubit gate mediated by the exchange interaction. Using a sophisticated 15 mK measurement setup, you will control two qubits with advanced high-frequency control and readout electronics.

Projektbeschreibung (PDF) Kontakt: Dr. Pascal Cerfontaine

  Optical cavity Urheberrecht: © Witzens

M.Sc. Project: Time Multiplexed Optical Qubit Readout

In this project, you will be designing optical cavities to facilitate the collection of photons emitted by quantum dots into optical fibers. This project is part of a new activity initiated by the Chair of Integrated Photonics (IPH) together with the Quantum Technology Group on time-interleaved (multiplexed) optical readout of quantum dots.

Project description (PDF)

  GaAs sample Urheberrecht: © Otten

M.Sc. Arbeit 3D Integration of Semiconductor Based Spin-Qubits

In this project, you will develop a flip chip process for a 42 qubit device. Large qubit numbers require a high contact density and tight integration with control hardware, both of which can benefit from modern assembly processes. Flip-Chip bonding is a well-established in industry process and will be developed for quantum chips in this project.

Projektbeschreibung (PDF)

  Elektronenmikroskopaufnahme des QuBus Urheberrecht: © Seidler

B.Sc.-Arbeit Impacts of charged defects in Si/SiGe on Quantum Bus

By Including defects as an electrostatic perturbation you will model their influence on the propagating potnetial wave of the QuBus device. Within our electrostatic model, we consider various positions of fdefetcs with respect to the QuBus and solve Schroedinger equation for the transfer potential. As a result a critical density of charged defetcs in the Si/SiGe hetersostructure has to be predicted.
Projektbeschreibung (PDF) Kontakt: Dr. Lars Schreiber

  Schema eines Doppelquantenpunktes in ZnSe Urheberrecht: © Schreiber

M.Sc. Arbeit: Entwicklung von Elektron-Spinqubits in ZnSe mit Schattenmaskentechnologie

ZnSe hat ideale Eigenschaften in Hinblick auf Quantumcomputer mit Elektronenspins als Qubits. Bisher jedoch wurde es für diesen Zweck noch nicht näher untersucht. Unter Anleitung von Alex Pawlis (FZ Jülich), der Experte im Wachstum von (Zn,Mg)Se Schichten ist, werden Sie (Zn,Mg)Se Heterostrukturen charakerisieren und Quanten-Bauelemente fabrizieren.


Projektbeschreibung (PDF) Kontakt: PD Alex Pawlis

 

Zusätzlich zu den ausgeschriebenen Projekten freuen wir uns immer sehr über Initiativbewerbungen. Bitte kontaktieren Sie hierzu den Gruppenleiter, mit dem Sie arbeiten möchten, um mögliche Projekte zu besprechen.