Vom 3. – 6. Juni 2019 fand im Physikzentrum Bad Honnef zum wiederholten Mal ein Seminar zur mesoskopischen Supraleitung statt, wobei diesmal der Schwerpunkt auf niedrigdimensionalen und wechselwirkenden Systemen lag. Die Forschung an niedrigdimensionaler Supraleitung hat in den letzten Jahren einen rasanten Anstieg erfahren. Dabei stehen mögliche Anwendungen in der Quanteninformationsverarbeitung oder der Quantensensorik im Vordergrund. Durch die Kombination physikalischer Systeme mit unterschiedlichen Eigenschaften sollen hierbei neue Funktionalitäten maßgeschneidert werden.

Das Programm bestand neben 27 eingeladenen sowie 7 kurzen Vorträgen aus ausgedehnten Diskussionspausen und zwei Postersitzungen. Abgerundet wurde das Ganze durch einen Abendvortrag zu einem verwandten Thema, bei dem Phillip Moll (EPFL) über die topologischen elektronischen Eigenschaften dreidimensionaler Mikrostrukturen aus Weyl-Halbmetallen berichtete.

Unter den Höhepunkten des Seminars waren Vorträge über neue topologische supraleitende Effekte in so genannten van der Waals-Heterostrukturen, hochreinen Wismut-Nadelkristallen, Halbleiter-Quantendrähten oder Quecksilber-Tellurid-Quantentöpfen. Die darin erzeugten Ströme können sowohl ganz konventionell Ladung transportieren als auch exotische Quanteneigenschaften wie kohärente Überlagerungen des Spins oder orbitaler Freiheitsgrade. Gebundene Andreev-Zustände an magnetischen Atomen oder in Josephson-Kontakten sind von fundamentalem Interesse als mögliche Kandidaten für Quantenbits. Nicht zuletzt wurden neuartige, extrem genaue Detektoren für ultratiefe Temperaturen, extrem schwache astrophysikalische Signale oder winzige Wärmemengen mit Hilfe von Josephson-Kontakten oder granularen Supraleitern vorgestellt. Dass beispielsweise nur der massive Einsatz supraleitender Detektoren kürzlich die aufsehenerregende erste Abbildung eines Schwarzen Loches ermöglicht hat, war sicherlich für viele Teilnehmer eine überraschende Neuigkeit und unterstreicht das große Potenzial der mesoskopischen Supraleitung.

Der Dank der 80 Teilnehmer aus über 20 Ländern und der Organisatoren gilt der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die organisatorische und großzügige finanzielle Unterstützung sowie dem Team des Physikzentrums für die ausgezeichnete Betreuung.

Prof. Dr. Wolfgang Belzig, Prof. Dr. Elke Scheer, Universität Konstanz
Prof. Dr. Christoph Strunk, Universität Regensburg