Nano Light

Im Epitaxie-Kompetenzzentrum ec2 in Braunschweig, einem mit der OSRAM OS GmbH gemeinsam betriebenen Labor, das QuantumFrontiers Zugang zu modernster LED-Technologie ermöglicht, wurden nanoskalige optische Lichtquellen wie Nano-LED-Arrays entwickelt. Nanoskalige LED-Arrays ermöglichen Anwendungen mit strukturiertem Licht unterhalb der optischen Beugungsgrenze. Die linsenlose Mikroskopie wurde unter Ausnutzung der großen lateralen Kohärenzlänge nanoskaliger LEDs realisiert, mit einer möglichen Erweiterung auf die optische 3D-Tomographie. Innerhalb von QuantumFrontiers wird dies die Integration der Optoelektronik mit Atominterferenzexperimenten ermöglichen, die als Grundlage für zukünftige superkompakte optische Atomfallen dienen soll. Die elektromagnetische "Superauflösung" in der scannenden THz-Mikroskopie wurde auf der Grundlage supraleitender Quantenbauelemente entwickelt, die ultraschneller Elektronik und Einzelfluss-Quantenexperimente kombinieren.

Innerhalb von QuantumFrontiers werden quantisierte Einzel-Elektronentransistoren verfolgt, die den Weg für hochmoderne rauscharme Stromquellen ebnen. Diese Systeme werden weiterentwickelt, um quantenoptische Interferenzexperimente mit Elektronen sowie neue Quantenstromstandards zu ermöglichen. Die atomar präzise räumliche Nanokontrolle der Injektion von Ladungsträgern in wohldefinierte einzelne Quantenobjekte wie Einzelatome oder Einzelmoleküle wurde durch die Tunnelverbindung eines Niedertemperatur-Rastertunnelmikroskops erreicht. Dies ermöglicht die Möglichkeit, quantisierten Strom in Quantensysteme mit der höchsten räumlichen Auflösung zu injizieren, mit einer möglichen Ausdehnung auf robuste Einzelphotonenemitter.