Halbleiter-Quantenpunkte sind quasi nulldimensionale Festkörperstrukturen, die –wie bei Atomen– ein diskretes Energieschema besitzen. Dies macht Quantenpunkte interessant für Anwendungen in der Quanteninformationstheorie. Die elektronischen Eigenschaften von Quantenpunkten können mit Licht kontrolliert werden, so dass gezielt Zustände präpariert werden können. Das Einbringen von Quantenpunkten in Kavitäten führt dazu, dass nur eine Lichtmode mit dem Quantenpunkt wechselwirkt und so die Quantennatur des Lichts eine Rolle spielt. Da der Quantenpunkt im Festkörper eingebettet ist, wechselwirken die Elektronen mit den Phononen, was zu neuen, spannenden Effekten führt. In der Vorlesungen diskutieren wir am Beispiel von Halbleiter-Quantenpunkten die optisch induzierte Dynamik von Wenig-Niveau-Systemen unter dem Einfluss der Elektron-Phonon-Wechselwirkung, sowie Effekte des bosonischen Vielteilchen-Systems an Hand der Phononen.

Geplante Themen der Vorlesung sind unter anderen:

• Optische Kontrolle von Wenig-Niveau-Systemen: Bloch-Gleichungen, Angezogene Zustände, Zustandsdynamik, Rabi Oszillationen, Schneller Adiabatischer Übergang
• Quantenoptische Effekte in Quantenpunkten: Einschluss in Mikro-Kavitäten, Dynamik, Photonen-Statistik
• Elektron-Phonon-Wechselwirkung: Dekohärenz, Zustandsdichte, Phonon-assistierte Prozesse
• Gequetschte Phononen: Wigner-Funktionen, Katzen-Zustände