TY  - THES
AB  - In dieser Arbeit wird ein neues und hervorragend skalierbares Konzept zur kohärenten Phasenmanipulation von Halbleiter-Quantenpunkten demonstriert. Dabei werden Pikosekunden Laserpulse lediglich zur Erzeugung einer exzitonischen Population verwendet. Die kohärente Manipulation des Qubits erfolgt hingegen rein elektrisch. Dieser Ansatz etabliert mit neuartigen Funktionalitäten und Konzepten ein neues Gebiet, das wir als kohärente Optoelektronik bezeichnen. Die kohärente optoelektronische Kontrolle eines Exziton-Qubits basiert dabei auf der Frequenzkontrolle mittels transienter Stark-Verschiebung. In dem in dieser Arbeit vorgestellten Protokoll werden optische Pulspaare lediglich zur Initiierung eines Superpositionszustands sowie zur quantenmechanischen Interferenz benutzt, wobei die Laserpulse konstante Amplitude sowie eine feste Phasenbeziehung zueinander aufweisen. Zwischenden Laserpulsen wird mittels elektrischen Pulsen die kohärente Phase des Quantensystems kontrolliert. Dieser neuartige Ansatz erlaubt die Realisierung skalierbarer und zeitlich hochdynamischer kohärenter optoelektronischer Bauelemente. Zur Erzeugung elektrischer Pulse wurde in dieser Arbeit SiGe BiCMOS Technologie erfolgreich in Kombination mit InGaAs Quantenpunkten eingesetzt. Die Quantenpunkte sind dabei in neu entwickelte, niederkapazitive GaAs Schottky-Photodioden eingebettet. Dabei konnten mit dem Fokus auf die Chip-Integration ultraschnelle, stromsparende Chips realisiert werden, die bei einer Temperatur von 4.2 K eingesetzt werden können. Mit diesem Ansatz konnte gezeigt werden, dass eine kohärente Phasenänderung eines einzelnen Exziton-Qubits um bis zu 3pi innerhalb von 100 ps realisiert werden kann. Weiterhin wurde eine elektrisch induzierte, robuste Zustandspräparation mittels Rapid Adiabatic Passage an InGaAs Quantenpunkt-Exzitonen demonstriert.
AU  - Widhalm, Alex
CY  - Paderborn
DA  - 2018
DO  - 10.17619/UNIPB/1-493
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 17.12.2018
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2018
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2018
SP  - 1 Online-Ressource (viii, 169 Seiten)
T2  - Department Physik
TI  - Ultraschnelle elektrische Kontrolle optischer Eigenschaften und Übergänge einzelner Halbleiter-Quantenpunkte
TT  - Ultrafast electrical control of optical properties and transitions of single semiconductor quantum dots
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-32514
Y2  - 2026-01-13T21:19:05
ER  -