Überhöhtes Rauschsignal

• 10. July 2006

Überhöhtes Rauschsignal

Erstmals gelang es erfolgreich, Schrotrauschen an gekoppelten Quantenpunkten zu messen.

Gekoppelte Quantenpunkte werden derzeit als Grundbausteine für Quantencomputer diskutiert. Von deren Realisierung werden große Fortschritte in der Datenverarbeitung erhofft. Einer Forschungsgruppe vom Institut für Festkörperphysik der Universität Hannover, Abteilung Nanostrukturen, gelang es kürzlich erfolgreich erstmalig Schrotrauschmessungen an gekoppelten Quantenpunkten durchzuführen. Die Forschungsergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letter veröffentlicht worden.

Ein ausgezeichnetes Verfahren zur Untersuchung des Verhaltens von Quantenpunkten ist die Messung des elektronischen Rauschens. Das so genannte Schrotrauschen wurde zuerst 1918 von Walter Schottky bei der Untersuchung von Vakuumröhren entdeckt. Die Messung des Schrotrauschens ermöglicht es, Informationen über das System, insbesondere über die Wechselwirkung der Elektronen untereinander, zu erhalten, die durch eine gewöhnliche Messung des Gleichstroms nicht zugänglich sind. Mit großen Fortschritten bei der Herstellung von Quantenpunkten in den vergangenen Jahrzehnten hat auch die Messung von Schrotrauschen an Bedeutung gewonnen.

Bei der Messung des Schrotrauschens an selbstorganisierten Indium-Arsenid-Doppelquantenpunkten, einer bestimmten Form der gekoppelten Quantenpunkte, stießen die Wissenschaftler um Rolf Haug vom Institut für Festkörperphysik, Abteilung Nanostrukturen, auf ein überraschendes Verhalten: Die gekoppelten Quantenpunkte zeigten im Gegensatz zu einzelnen Quantenpunkten ein bei resonantem Transport durch die Probe. In Bezug auf die Quanteninformationsverarbeitung wird dieser neue Effekt von großer Bedeutung sein.

Quelle: Leibniz Universität Hannover

Weitere Infos:

• Originalarbeit:
  P. Barthold, F. Hohls, N. Maire, K. Pierz, R. J. Haug, Enhanced Shot Noise in Tunneling through a Stack of Coupled Quantum Dots, Phys. Rev. Lett. 96, 246804 (2006).
  http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.246804
  http://arxiv.org/abs/cond-mat/0603512 (frei!)
• Uni Hannover, Institut für Festkörperphysik, Abteilung Nanostrukturen:
  http://www.nano.uni-hannover.de