Realisierung h?chsteffizienter Einzelphotonquellen mittels nanophotonischer Elemente und Nanomanipulationstechnologien

In diesem Projekt soll eine h?chsteffiziente Einzelphotonquelle entwickelt werden. Zielrichtung ist die Anwendung dieser Quelle für Aufgaben in der Quanteninformationsverarbeitung. Die Quelle basiert auf einem Festk?rper-Quantenemitter, d.h. einem Defektzentrum in einem Nanodiamanten. Die von dem Defektzentrum emittierten Photonen mit einer Wellenl?nge im roten Spektralbereich sollen mit hoher Effizienz in eine wohl definierte Mode einer optischen Faser eingekoppelt werden. Zu diesem Zweck wird der Nanodiamant gezielt in das evaneszente Feld eines ultra-dünnen Fasertapers (Durchmesser ca. 300 nm) eingebracht. Dieses System kann dann in einem Badkryostaten auf Temperaturen um 4K gekühlt werden, um die für die Quantenanwendungen notwendigen Koh?renzeigenschaften zu erzielen. Neben der Charakterisierung der Quelle sollen erste Kernfunktionalit?ten demonstriert werden. Dazu geh?ren die Beobachtung von Zwei-Photonen-Interferenz sowie die Absorption und die Phasenverschiebung durch einen einzelnen Quantenemitter in Transmissionskonfiguration. Die Ergebnisse werden in Kollaboration der beiden Partner an der Humboldt-Universit?t zu Berlin und des Research Institute for Electronic Science, R.I.E.S., Hokkaido University, durchgeführt.