Mischkryostat mit supraleitender Magnetspule und Hochfrequenz Verkabelung

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502613474

Auf der Grundlage von Konzepten, die sich aus dem mathematischen Teilgebiet der Topologie ergeben, versprechen topologische Materialien die Realisierung neuer Materiezustände mit exotischen, aber robusten Eigenschaften. Sie bieten auch eine Möglichkeit für die nicht-lokale Verschlüsselung von Informationen in "topologischen Quantenbits", die gegenüber lokalen Störungen robust sind. Das neu entstehende Gebiet der "topologischen Quantum Computation" bietet als solches eine Lösung für das Dekohärenzproblem bei der Realisierung von Quantencomputern. Die Implementierung solcher topologischen Quantenbits bleibt jedoch eine experimentelle Herausforderung. Sie hängt von hochentwickelten Nanobauteilen ab, die topologische Zustände, Supraleitung und Magnetismus in geeigneter Weise kombinieren. Der beantragte Mischkryostat ist ein wesentliches Instrument für die Entwicklung von topologischen Bauelementen und insbesondere von Quantenbits. Das geplante Großgerät wird für die Abkühlung von Proben topologischer Bauelemente, die hochwertige topologische Isolatoren und Supraleiter kombinieren, bei ultratiefen Temperaturen eingesetzt. Mit Hilfe eines Vektormagneten ermöglicht das System Messungen dieser Proben in einem starken Magnetfeld und in allen Raumrichtungen. Ziel ist es, topologische Anregungen in robusten topologischen Phasen der Materie zu identifizieren, auszulösen, zu kontrollieren und zu manipulieren, wie z. B. den Quanten-Anomaler-Hall-Effekt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Mischkryostat mit supraleitender Magnetspule und Hochfrequenz Verkabelung
• Gerätegruppe: 8550 Spezielle Kryostaten (für tiefste Temperaturen)
• Antragstellende Institution: Universität zu Köln
• Leiter: Professor Dr. Erwann Bocquillon