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Universität Basel

Stabile Spins für den Quantencomputer

Dominik Zumbühl beschreibt sich selbst als einen von Physik faszinierten Menschen, angetrieben vom Drang, die Natur zu entdecken. Bereits seit sechs Jahren forscht er mit seiner eigenen Gruppe am Departement für Physik der Universität Basel und liefert wertvolle Erkenntnisse für die Grundlagenforschung. Der Schwerpunkt seiner Forschung liegt auf Experimenten zum Quantentransport in nanostrukturiertem Material bei tiefen Temperaturen.

Dominik Zumbühl
Dominik Zumbühl: Enthusiastischer Forscher und motivierender Lehrer. © Universität Basel

So ist es seinem Team etwa gelungen, in einem Quantendraht eine spontane magnetische Ordnung von Kern- und Elektronenspins bei Temperaturen von 0,1 Kelvin zu beobachten, was bisher meist erst bei Temperaturen im Mikrokelvin-Bereich möglich war. Durch die Kopplung von Kernen und Elektronen entsteht ein neuer Zustand der Materie, bei der sich eine Kernspinordnung schon bei einer viel höheren Temperatur einstellt.

Damit leistet er mit seiner Gruppe einen wichtigen Beitrag im Voranbringen der Entwicklung eines Quantencomputers, dessen physikalische Grundlagen auf Elektronenspins beruhen, die als Informationseinheit verwendet werden. Um mit ihnen zu rechnen, müssen sie möglichst lange stabil gehalten werden können. Nun zeigen die Physiker einen möglichen Weg auf, wie sich durch die Ordnung der Kernspins, die die Stabilität der Elektronenspins beeinflusst, vielleicht erheblich stabilere Informationseinheiten erzeugen lassen.

Dominik Zumbühl ist jedoch nicht nur ein enthusiastischer Forscher, sondern auch ein motivierender Lehrer. Es ist ihm sehr wichtig, auf der Entdeckungsreise in die Welt der Quantenphysik auch seine Studierenden und Doktorierenden mitzunehmen: «Ich selbst bin von Physik fasziniert und möchte auch meine Studierenden mit dem Physik-Virus infizieren. Die Faszination, neue Phänomene zu untersuchen, ist packend und hält dich am Ball, auch wenn es mal schwierig wird.»

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