Kooperative Quantenphänomene in Schaltkreisen mit Josephsonkontakten: Starkes Treiben, Photonenerzeugung und nicht-Gaußsches Rauschen

• Antragsteller: Professor Dr. Joachim Ankerhold
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 214374243

Einen bedeutenden Trend der Festkörperphysik stellt gegenwärtig die Fabrikation integrierter Quantensysteme dar, die die Implementierung und die Beobachtung von Quantenphänomenen mit bisher unerreichter Güte erlauben. Besondere Fortschritte sind beim Zuschnitt supraleitender Elemente und deren Kopplung an Komponenten wie Resonatoren oder mesoskopische Leiter erzielt worden. Dies eröffnet die Möglichkeit, Prozesse, die aus der Quantenoptik als perturbative Effekte wohl bekannt sind, in bisher nicht zugänglichen Bereichen zu studieren. Wesentlich für eine quantitative Beschreibung dieser Festkörperstrukturen ist ihre Einbettung in komplexe Umgebungen, was theoretische Methoden jenseits störungstheoretischer Zugänge erfordert. In diesem Zusammenhang erweisen sich stochastische Darstellungen der Dynamik offener Quantensysteme als besonders effizient, flexibel und akkurat. Ziele dieses Projekts sind, entsprechende numerische Verfahren zu entwickeln und diese auf kooperative Prozesse in supraleitenden Schaltkreise einzusetzen wie der optimalen Kontrolle und Kühlung, Korrelationen von inelastischem Ladungstransfer in Josephsonkontakten und Photonverteilung eines Resonators und der Detektion von nicht-Gaußschem Ladungsrauschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. Jürgen Stockburger