Oberflächliche Quantenkontrolle

Abstract

Die Spinresonanz kommt in Kernspintomografen und in Analysegeräten in der Physik, Chemie und Biologie, sowohl in Forschung als auch Industrie zum Einsatz. Eine neue Methode erlaubt Elektronenspinresonanz an einzelnen Atomen und Molekülen in einem Rastertunnelmikroskop und liefert Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Atomen, in die Dynamik ihrer magnetischen Zustände und in die Eigenschaften einzelner Kernspins. Elektronenspins legen den Grundstein für verschiedene magnetische Phänomene und bilden in unterschiedlichen Quantenarchitekturen die Basis für hochsensitive Sensoren oder auch für Quantenbits. Die hier vorgestellte neue Methode gestattet es, einzelne Spins auf atomarer Skala zu messen und zu steuern. Dieser Zugang zu atomaren Quantenzuständen eröffnet auch neue Ansätze in der die Quanteninformationsverarbeitung.