Jahresbericht der Universit

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III Forschung
Laufzeit: Förderung seit 2010
Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft und JST (Japan Science and Technology
Agency)
Fördervolumen: € 271.700
Homepage: http://ep3.physik.uni-wuerzburg.de/wikis/Topotronics
Im Mittelpunkt der Forschergruppe stehen topologische Effekte, bei denen physikalische
Messgrößen durch das Zusammenspiel der Geometrie des Leiters und der Phase
der Elektronenwellenfunktion bestimmt werden. Insbesondere werden Quanteneffekte
in niederdimensionalen Elektronen- und Lochsystemen untersucht, die durch
die Geometrie des Leiters / der elektronischen Struktur geschützt werden. Die Quantenphänomene,
die untersucht werden, beinhalten (A) Spin-Bahn Wechselwirkung,
(B) Topologische Isolatoren, und (C) die nichtlokale Erzeugung von (quantenmechanischer)
Verschränkung. Bei all diesen Konzepten spielt die Geometrieabhängigkeit der
quantenmechanischen Zustände und ihrer Wechselwirkungen eine wesentliche Rolle.
(A) ist eine Manifestation sowohl relativistischer als auch quantenmechanischer Effekte
auf die Bewegung von Elektronen und (B) ist ein neuer quantenmechanischer Zustand,
der auftritt, wenn das Innere eines Leiters isolierend ist (Existenz einer Energielücke),
wohingegen am Rand ausgedehnte Zustände vorhanden sind, die elektrische Leitung
ermöglichen. (C) ist ein Konzept, um unabhängige Quantenoperationen räumlich getrennter,
verschränkter Elektronenpaare zu ermöglichen. Dies ist für die Realisierung
einer festkörperbasierten Quanteninformationstechnologie von großer Bedeutung.
Kick-Off Meeting in Würzburg