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Kontrollierte Erzeugung von Einzelphotonen-Emittern in Silicium (rot) mittels Breitstrahlimplantation von Ionen (blau) durch eine lithografisch definierte Maske (links) sowie durch einen gerasterten fokussierten Ionenstrahl (rechts). Symbolisch dargestellt: die Abgabe zweier Einzelphotonen an dafür durch den Prozess festgelegten Stellen. Im Hintergrund: Ein Elektronenstrahl erzeugt Löcher in der lithografischen Maske aus Acrylat
(Quelle: M. Hollenbach, B. Schröder/HZDR)
Quantenrechner könnten schon in naher Zukunft unser Verhältnis zu Computern revolutionieren. Um neuartige Anwendungen der Quantentechnologie zu ermöglichen, werden jedoch integrierte Schaltkreise benötigt, die photonische Quantenzustände – die sogenannten Qubits – effektiv steuern können.
Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), der TU Dresden und des Leibniz-Instituts für Kristallzüchtung (IKZ) ist dabei nun ein Durchbruch gelungen: Sie haben erstmals die kontrollierte Erzeugung von Einzelphotonen-Emittern in Silicium auf der Nanoskala nachgewiesen.
Mit fokussierten Ionenstrahlen aus Flüssigmetall-Legierungs-Ionenquellen konnten sie Einzelphotonen-Emitter an gewünschten Positionen auf dem Wafer platzieren. Alternativ können die Ionen in handelsüblichen Implantern großflächig durch eine lithografisch definierte Maske eingebracht werden.
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