Szupravezető-félvezető kvantumáramkörök fejlesztése

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Development of superconducting - semiconductor hybrid quantum circuits
Típus: 
Fizika BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
Fizika BSc szakdolgozat téma - fizikus
Fizikus MSc diplomamunka téma - nanotechnológia és anyagtudomány
Fizikus MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2023/24/2.
Témavezető: 
Név: 
Csonka Szabolcs
Email cím: 
csonka.szabolcs@ttk.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Fizika Tanszék
Beosztás: 
docens
Hallgató: 
Név: 
Török Ádám
Képzés: 
Fizikus MSc - nanotechnológia és anyagtudomány
Elvárások: 

Szilárdtestfizikai alapismeretek, angol nyelvtudás, motiváció kísérleti munkára

Leírás: 

 

Szupravezető és félvezetők kombinációjából létrejövő nanáramkörök új alternatívát kínálnak kvantumszámítógépek alapegységeinek a létrehozására.  A félvezető szakaszban az elektronsűtűség könnyű változtatni, így a mai szupravezető qubiteknél nagyobb hangolhatóságot lehetővé tevő kapuzható Josephson-átmeneteket lehet pl. létrehozni. Félvezető szegmensben mesterséges atomok is létrehozhatóak, amik topológiailag nem triviális ún. Majorana-láncokat tudnak reprezentálni, ha szupravezető szegmenseken keresztül megfelelően csatoljuk őket. Ilyen mesterséges atomokból felépülő molekulák vizsgálata az elsődleges célunk, ahol a szupravezetők csatolást biztosíthatnak a normál állapotú mesterséges atomok között, vagy a szupravezető szegmens is egy mesterséges atomként funkcionálhat. Ezen molekuláris rendszereket új típusú InAs félvezető nanopálcákban tervezzük megvalósítani, ahol a nanopálca felületére epitaxiális szupravezető réteg lett növesztve. A pálcáknak egy új generációját sikerült növeszteni, ahol a pálca tengelye mentén néhány nm vastag, nagyobb tiltott sávú szegmenseket sikerült létrehoznia J. Nygard csoportjának a Niels Bohr Intézetben. Ezek a szegmensek beépített alagútátmenetként jelentenek az elektronok számára, melyekkel a mesterséges atomok behatárolhatóak.
A kutatómunka célja ezen új nanoszerkezetek karakterizációja, és mesterséges atom alapú hibrid kvantumáramkörök létrehozása és molekuláris állapotuk job megértése.
 A kutatómunka szoros együttműködésben zajlik J. Nygard kutatócsoporjával a Niels Bohr Intézetből.

 

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva