Seminarbericht

Diamant und seine Anwendungen in der Quantentechnologie standen im Mittelpunkt dieses Seminars, das vom 25.-28. März in Bad Honnef stattfand. Trotz seiner exotischen Natur hat sich dieses Material in den letzten Jahren zu einer führenden Plattform für die Quantenphysik entwickelt, vorwiegend wegen zahlreicher Defekte, sog. Farbzentren, die sich selbst bei Raumtemperatur als Spin-Qubits und Einzelphotonenquellen verwenden lassen. Die Breite dieses Forschungsfeldes spiegelte sich im Programm des Seminars. Viel Aktivität gibt es traditionell in der Sensorik, wo Farbzentren als atomar kleine Sonden für Magnetfelder eingesetzt werden. Kürzlich ist es mit diesem Werkzeug gelungen, das Streufeld von Anti-Ferromagneten und magnetischen 2D-Materialien abzubilden, worüber Vincent Jacques (Montpellier) und Patrick Maletinsky (Basel) berichteten. In der Biologie ebnen Nanodiamanten den Weg, oxidativen Stress in Zellen zu detektieren, berichtete Romana Schirhagl (Groningen).

Als Querschnittsthemen für das Feld zeichnen sich Photonik und Signalverarbeitung ab. Das Gebiet der Photonik umfasst dabei z.B. die effiziente Detektion der Fluoreszenz von Farbzentren, deren Kopplung an Resonatoren und die Frequenzkonversion einzelner Photonen. Fortgeschrittene Signalverarbeitung war das Thema einer zweistündigen Einführung von Martin Plenio (Ulm). Dieses Feld, das sich in den letzten zehn Jahren rasant entwickelt hat, bietet eine große Schnittmenge mit der Quantensensorik, beschäftigen sich doch beide Felder mit der Extraktion nützlicher Information aus verrauschten Signalen an der Grenze der Messbarkeit.

Große Fortschritte wurden auch auf den Gebieten der Herstellung von Diamantmaterial für die Quantentechnologien, der Erzeugung neuartiger Farbzentren und bei der Auslese von Farbzentren vorgestellt. Als Ausblick wurden sehr neue Themen behandelt, insbesondere Experimente zur Quantenthermodynamik und Raumtemperatur-MASER, die Eilon Poem (Weizmann-Institut) und Christopher Kay (Saarbrücken) vorstellten.

Die familiäre Atmosphäre des Physik-Zentrums bot Raum, um die Themen der Vorträge bis in die späten Abendstunden in Diskussionen zu vertiefen. Wir danken der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die großzügige Unterstützung und die perfekte Organisation des Seminars!

Dr. Friedemann Reinhard, TU München
Dr. Elke Neu‐Ruffing, U des Saarlandes
Prof. Dr. Jörg Wrachtrup, U Stuttgart