Diese Halbleiter und insbesondere die Optik von Halbleiterhetero- und Nanostrukturen bilden den Hintergrund für die wissenschaftliche Arbeit von Prof. Richard J. Warburton am Departement für Physik. Der Professor für Experimentelle Physik leitet die von ihm gegründete Nano-Photonics Group, die sich aktuell mit Projekten zu Quantenphysik von nanostrukturierten Halbleitermaterialen befasst.

«Unsere Mission ist die Erforschung und Nutzung der Quantenphysik von Wechselwirkungen zwischen Festkörpermaterial und Licht, mit dem Ziel, kohärente Spins in Halbleitern zu konstruieren, nutzbares Quantenlicht zu generieren sowie Quantenverschränkungen zu erzeugen», erklärt Richard Warburton.

Dazu versuchen sie etwa, individuelle und elementare Quanteneinheiten der materiellen Welt, wie zum Beispiel einzelne Elektronen oder Lichtpartikel (Photonen), einzufangen und zu manipulieren. Der Spin, also der Eigendrehimpuls eines einzelnen Elektrons, ist ein idealer Freiheitsgrad für eine Quantenmanipulation in einem Halbleitermaterial. Demzufolge fängt die Gruppe um Warburton einzelne Elektronen ein, um deren Spins zu beeinflussen. Dies geschieht mittels Lasern, die den Spins eine bestimmte Richtung geben und sie verändern können, womit sich das Resultat der Manipulation schliesslich auslesen lässt.