Quantum Optics with solid-state Quantum Emitters

From fundamental physical properties to applications

Learnweb link: https://www.uni-muenster.de/LearnWeb/learnweb2/course/view.php?id=87183

Lecturers: Dr. Matthias Weiß, Prof. Dr. Hubert Krenner 

Overview:

Solid-state quantum emitters – often referred to as artificial atoms – are building blocks for emergent photonic quantum technologies. Over recent years, these systems have emerged as a high quality and bright sources of single and indistinguishable photons, properties which make them ideally suited for photonic quantum technologies.

This lecture aims to give a comprehensive overview on the most important types of quantum emitters, semiconductor quantum dots and defect center, their fundamental photophysical and quantum optical properties, and their integration into quantum circuits and devices.

The class covers to main areas:

Basic properties and fabrication of quantum dots and defect quantum emitters

Quantum optical properties of quantum emitters (single photon emission, indistinguishable photons)

Light-matter interaction (Rabi oscillations, dressed states, coherent control)

Device integration of quantum emitters

Coordinates

Wednesday 16:15h – 17:45h in Seminar room 87 – IG1 (2SWS)

The class is part of Master Physics / Master Physik program

Physical Specialization (Physikalische Vertiefung):

  • Quantum- and Nanotechnologies
  • Physics of Solid State Nanosystems / Physics of Low-Dimensional Solids

Elective Studies in Physics (Physikalische Wahlstudien)

Requirements and other information:

Solid state physics, quantum mechanics, optics

All classes will be given in English in a full presence format.

 

Seminars and lab courses

Our group supervises talks in several seminars and lab courses (Praktika) at the Bachelor and Master levels. Further details can be found at the respective Learnweb pages.

 

 

Lehre

 

  • Vorlesung: Scientific writing and presenting in physics [114256] Hubert Krenner und Daniel Wigger)
    • [ – | Fr., – | | IG1 718]
  • Vorlesung: Solid State Quantum Emitters - Technology & Applications [114034] Tobias Heindel, Hubert Krenner, Emeline Nysten und Matthias Weiß)
    • [ – | Mi., – | | IG1 87]
  • Vorlesung: Materialien für Quanten-Nanotechnologien und Nanoanalytische Methoden [114082] Hubert Krenner und Ursula Wurstbauer)
    • [ – | Di., – | | IG1 87]
  • Vorlesung: Emergente Halbleiterbauelemente [114033] Hubert Krenner und Matthias Weiß)
    • [ – | Fr., – | | IG1 87]
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [114135] Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
    • [ – | Di., – | | IG1 87]
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [114032] Hubert Krenner)
    • [ – | Di., – | ]
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [114246] Rudolf Bratschitsch, Iris Niehues, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Jim Bachmann, Tilmann Kuhn, Maciej Bazarnik, Markus Donath, Anika Schlenhoff, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Daniel Wigger, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer und Thorsten Deilmann)
    • [ – | Mi., – | | IG1 718]
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [114031] Hubert Krenner)
  • Praktische Übung: Experimentelle Übungen im Forschungsbereich Physik von Festkörper-Nanosystemen [114004] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Robert Schmidt, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
    • []
  • Praktische Übung: Praktikum zur Festkörperspektroskopie [114005] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Robert Schmidt, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
    • []
  • Kolloquium: Allgemeines Physikalisches Kolloquium [114270] Hubert Krenner und Michael Rohlfing)
    • [ – | Do., – | | IG1 HS 2]

  • Vorlesung: Quantum Optics with solid-state Quantum Emitters [112038] Hubert Krenner, Emeline Nysten und Matthias Weiß)
    • [ – | Mi., – | | IG1 87]
  • Vorlesung: 2D Materials [112002] Hubert Krenner und Ursula Wurstbauer)
    • [ – | Di., – | | IG1 87]
  • Vorlesung: Physik der kondensierten Materie [112031] Anika Schlenhoff und Hubert Krenner)
    • [ – | Mi., – | | IG1 HS 2]
    • [ – | Fr., – | | IG1 HS 2]
  • Blockseminar: Scientific writing and presenting in physics [112320] Hubert Krenner und Daniel Wigger)
    • [ – | – | | IG1 718]
  • Seminar: Seminar zur Struktur der Materie: Festkörper-Nanosysteme [112037] Rudolf Bratschitsch, Iris Niehues, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Harry Mönig, Carsten Schuck, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
    • [ – | Di., – | | IG1 HS 3]
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [112029] Hubert Krenner)
    • [ – | Di., – | ]
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [112308] Rudolf Bratschitsch, Iris Niehues, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Jim Bachmann, Tilmann Kuhn, Maciej Bazarnik, Markus Donath, Anika Schlenhoff, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Daniel Wigger, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer und Thorsten Deilmann)
    • [ – | Mi., – | | IG1 718]
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [112205] Tobias Heindel, Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
    • [ – | Di., – | | IG1 87]
  • Übung: Übungen zur Vorlesung "Physik der kondensierten Materie" [112032] Anika Schlenhoff, Hubert Krenner und Matthias Weiß)
    • [ – | Mi., – | | IG1 87]
    • [ – | Do., – | | IG1 87]
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [112028] Hubert Krenner)
  • Praktische Übung: Praktikum zur Festkörperspektroskopie [112075] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
    • []
  • Praktische Übung: Experimentelle Übungen im Forschungsbereich Physik von Festkörper-Nanosystemen [112079] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
    • []
  • Kolloquium: Allgemeines Physikalisches Kolloquium [112030] Hubert Krenner und Michael Rohlfing)
    • [ – | Do., – | | IG1 HS 2]

  • Vorlesung: Emergente Halbleiterbauelemente [110010] Hubert Krenner und Matthias Weiß)
  • Vorlesung: Scientific writing and presenting in physics [110009] Hubert Krenner und Daniel Wigger)
  • Vorlesung: Materialien für Quanten-Nanotechnologien und Nanoanalytische Methoden [110095] Hubert Krenner und Ursula Wurstbauer)
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [110005] Hubert Krenner)
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [110136] Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [110231] Rudolf Bratschitsch, Iris Niehues, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Jim Bachmann, Tilmann Kuhn, Maciej Bazarnik, Markus Donath, Anika Schlenhoff, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Daniel Wigger, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer und Thorsten Deilmann)
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [110004] Hubert Krenner)
  • Praktische Übung: Praktikum zur Festkörperspektroskopie [110114] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Praktische Übung: Experimentelle Übungen im Forschungsbereich Physik von Festkörper-Nanosystemen [110110] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Kolloquium: Allgemeines Physikalisches Kolloquium [110003] Hubert Krenner und Anna Kulesza)

  • Vorlesung: Scientific writing and presenting in physics [118011] Hubert Krenner und Daniel Wigger)
  • Vorlesung: Nanoacoustics and Nanophononics: sensing and manipulation at the nanoscale [118003] Hubert Krenner, Emeline Nysten und Matthias Weiß)
  • Vorlesung: 2D Materials [118056] Hubert Krenner und Ursula Wurstbauer)
  • Vorlesung: Physik der kondensierten Materie [118026] Markus Donath und Hubert Krenner)
  • Seminar: Seminar zur Struktur der Materie: Festkörper-Nanosysteme [118009] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Harry Mönig, Carsten Schuck, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath, Anika Schlenhoff und Heinrich Arlinghaus)
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [118205] Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [118002] Hubert Krenner)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [118272] Rudolf Bratschitsch, Iris Niehues, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Jim Bachmann, Tilmann Kuhn, Maciej Bazarnik, Markus Donath, Anika Schlenhoff, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Daniel Wigger, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer und Thorsten Deilmann)
  • Übung: Übungen zur Vorlesung "Physik der kondensierten Materie" [118027] Markus Donath, Hubert Krenner und Matthias Weiß)
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [118001] Hubert Krenner)
  • Praktische Übung: Praktikum zur Festkörperspektroskopie [118032] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Emeline Nysten, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Maciej Bazarnik, Matthias Weiß, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Praktische Übung: Experimentelle Übungen im Forschungsbereich Physik von Festkörper-Nanosystemen [118029] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Emeline Nysten, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Maciej Bazarnik, Matthias Weiß, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Kolloquium: Allgemeines Physikalisches Kolloquium [118000] Hubert Krenner und Anna Kulesza)
  • Alle: Workshop OPON 2025 [118271] Hubert Krenner und Tilmann Kuhn)

  • Vorlesung: Emergente Halbleiterbauelemente [116023] Hubert Krenner und Matthias Weiß)
  • Vorlesung: Materialien für Quanten-Nanotechnologien und Nanoanalytische Methoden [116117] Hubert Krenner und Ursula Wurstbauer)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [116232] Hubert Krenner, Emeline Nysten, Nikos Doltsinis, Jim Bachmann, Tilmann Kuhn, Maciej Bazarnik, Markus Donath, Anika Schlenhoff, Saeed Amirjalayer, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Daniel Wigger, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer, Thorsten Deilmann, Rudolf Bratschitsch und Iris Niehues)
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [116022] Hubert Krenner)
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [116138] Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [116021] Hubert Krenner)
  • Praktische Übung: Experimentelle Übungen im Forschungsbereich Physik von Festkörper-Nanosystemen [116002] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Praktische Übung: Praktikum zur Festkörperspektroskopie [116006] Rudolf Bratschitsch, Emeline Nysten, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Matthias Weiß, Maciej Bazarnik, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Kolloquium: Allgemeines Physikalisches Kolloquium [116019] Anika Schlenhoff und Hubert Krenner)

  • Vorlesung: 2D Materials [114004] Hubert Krenner und Ursula Wurstbauer)
  • Vorlesung: Nanoacoustics and Nanophononics: sensing and manipulation at the nanoscale [114023] Hubert Krenner, Emeline Nysten und Matthias Weiß)
  • Ringvorlesung: Topical Lecture Series: Solid-state nanosystems [114024] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Emeline Nysten, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Harry Mönig, Matthias Weiß, Ursula Wurstbauer, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [114018] Hubert Krenner)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [114291] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Tilmann Kuhn, Ursula Wurstbauer, Maciej Bazarnik, Thorsten Deilmann, Markus Donath, Anika Schlenhoff, Saeed Amirjalayer, Steffen Michaelis de Vasconcellos und Michael Rohlfing)
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [114845] Alejandro Sánchez Postigo, Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
  • Seminar: Seminar zur Struktur der Materie: Festkörper-Nanosysteme [114847] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Emeline Nysten, Harry Mönig, Carsten Schuck, Maciej Bazarnik, Matthias Weiß, Ursula Wurstbauer, Markus Donath, Anika Schlenhoff und Heinrich Arlinghaus)
  • Übung: Übungen zur Vorlesung "Physik der kondensierten Materie" [114007] Markus Donath und Hubert Krenner)
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [114017] Hubert Krenner)
  • Praktische Übung: Experimentelle Übungen im Forschungsbereich Physik von Festkörper-Nanosystemen [114009] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Emeline Nysten, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Maciej Bazarnik, Matthias Weiß, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Praktische Übung: Praktikum zur Festkörperspektroskopie [114012] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Emeline Nysten, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Ursula Wurstbauer, Maciej Bazarnik, Matthias Weiß, Markus Donath und Anika Schlenhoff)
  • Kolloquium: Allgemeines Physikalisches Kolloquium [114016] Anika Schlenhoff und Hubert Krenner)

  • Vorlesung: Emergente Halbleiterbauelemente [112017] Hubert Krenner)
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [112023] Alejandro Sánchez Postigo, Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [112225] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Tilmann Kuhn, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer, Maciej Bazarnik, Markus Donath, Anika Schlenhoff, Steffen Michaelis de Vasconcellos und Saeed Amirjalayer)
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [112013] Hubert Krenner)
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [112012] Hubert Krenner)
  • Kolloquium: Allgemeines Physikalisches Kolloquium [112224] Hubert Krenner)

  • Vorlesung: Physik III: Wellen und Quanten [110624] Stefan Linz und Hubert Krenner)
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [110021] Alejandro Sánchez Postigo, Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt und Matthias Weiß)
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [110135] Hubert Krenner)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [110272] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Saeed Amirjalayer, Nikos Doltsinis, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Tilmann Kuhn, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer und Markus Donath)
  • Übung: Übungen zu Physik III [110625] Stefan Linz und Hubert Krenner)
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [110134] Hubert Krenner)

  • Vorlesung: Physik II: Thermodynamik und Elektromagnetismus [118643] Stefan Linz, Hubert Krenner, Lew Classen und Karol Kovarik)
  • Seminar: Forschungsseminar: Current Topics on Hybrid Nanosystems [118011] Hubert Krenner)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [118482] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Saeed Amirjalayer, Nikos Doltsinis, Steffen Michaelis de Vasconcellos, Tilmann Kuhn, Michael Rohlfing, Ursula Wurstbauer und Markus Donath)
  • Seminar: Seminar: Quantentechnologien: Grundlagen und Anwendungen [118021] Hubert Krenner, Carsten Schuck, Robert Schmidt, Matthias Weiß und Ursula Wurstbauer)
  • Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten: Forschung an hybriden Nanosystemen [118012] Hubert Krenner)
  • Praktische Übung: Experimentelle Übungen im Forschungsbereich Physik von Festkörper-Nanosystemen [118029] Markus Donath, Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos und Ursula Wurstbauer)
  • Praktische Übung: Praktikum zur Festkörperspektroskopie [118004] Markus Donath, Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Steffen Michaelis de Vasconcellos und Ursula Wurstbauer)

  • Vorlesung: Physik I: Dynamik der Teilchen und Teilchensysteme [116419] Stefan Linz, Lew Classen, Hubert Krenner und Karol Kovarik)
  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [116114] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Tilmann Kuhn, Michael Rohlfing, Helmut Kohl, Peter Krüger, Doris Reiter, Ursula Wurstbauer, Markus Donath und Steffen Michaelis de Vasconcellos)

  • Seminar: Integriertes Seminar zu aktuellen Problemen der Physik von Festkörper-Nanosystemen [114104] Rudolf Bratschitsch, Hubert Krenner, Nikos Doltsinis, Tilmann Kuhn, Michael Rohlfing, Helmut Kohl, Peter Krüger, Doris Reiter, Ursula Wurstbauer, Markus Donath und Steffen Michaelis de Vasconcellos)