Katsaros Group

Nanoelektronik

Es ist unmöglich, sich ein modernes Leben ohne die Vielzahl mikroelektronischer Technologien vorzustellen, die uns umgeben. Diese Entwicklung ist jedoch erst mit der Erfindung des Transistors in den 50er Jahren möglich geworden. Das damals wenige Zentimeter große Gerät – ein Produkt rein wissenschaftlicher Neugier – führte zu einer technologischen Revolution. Heute ist die Größe der Transistoren auf weniger als 7nm geschrumpft, wo die Quantenphysik ins Spiel kommt. Forscher:innen entwickeln nun neue Konzepte, welche sich die Quantenmechanik zu Nutzen machen und Informationsverarbeitung nach völlig anderen Prinzipien erlauben. Sie wollen einen Quantencomputer bauen.


Loss und DiVincenzo schlugen 1998 die Verwendung von Elektronenspins als elementare Qubits vor, um einen Quantencomputer zu realisieren. In den letzten Jahren hat sich Germanium aufgrund der geringen effektiven Masse und der großen Spin-Bahn-Kopplung als vielversprechendes Material für die Realisierung solcher Spin-Qubits herausgestellt. Parallel zur Entwicklung von Spin-Qubits ist in den letzten Jahren das Interesse an confined Qubits für Quanten Computing enorm gestiegen. Ein solcher Schutz kann auf der Hardware-Ebene durch topologische Qubits oder durch ausgeklügelte elektrische Schaltungen realisiert werden.


In der Nanoelektronik Forschungsgruppe untersuchen wir Spin-Qubits in zweidimensionalen Germanium-Heterostrukturen und wollen auch verstehen, ob confined Qubits in hybriden Halbleiter-Supraleitersystemen realisiert werden können. Während sich unsere Forschung auf die Realisierung verschiedener Arten von Qubits konzentriert, ist die Gruppe auch sehr daran interessiert, neue grundlegende Phänomene in Halbleiter-Nanogeräten zu untersuchen.


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Team


Laufende Projekte

Loch-Spin-Qubits und Majorana-Fermione in Germanium | Hybride Halbleiter-Supraleiter-Quantenelemente |Loch-Spin Orbit-Qubits in Ge-Quantentrögen | Auf dem Weg zu skalierbaren Hut Wire-Geräten | Topologisch geschützte und skalierbare Qubits


Publikationen

Jirovec D, Mutter PM, Hofmann AC, Crippa A, Rychetsky M, Craig DL, Kukucka J, Martins F, Ballabio A, Ares N, Chrastina D, Isella G, Burkard G, Katsaros G. 2022. Dynamics of hole singlet-triplet qubits with large g-factor differences. Physical Review Letters. 128(12), 126803. View

Jirovec D. 2021. Singlet-Triplet qubits and spin-orbit interaction in 2-dimensional Ge hole gases. View

Jirovec D, Hofmann AC, Ballabio A, Mutter PM, Tavani G, Botifoll M, Crippa A, Kukucka J, Sagi O, Martins F, Saez Mollejo J, Prieto Gonzalez I, Borovkov M, Arbiol J, Chrastina D, Isella G, Katsaros G. 2021. A singlet triplet hole spin qubit in planar Ge. Nature Materials. 20(8), 1106–1112. View

Valentini M, Peñaranda F, Hofmann AC, Brauns M, Hauschild R, Krogstrup P, San-Jose P, Prada E, Aguado R, Katsaros G. 2021. Nontopological zero-bias peaks in full-shell nanowires induced by flux-tunable Andreev states. Science. 373(6550), 82–88. View

Aggarwal K, Hofmann AC, Jirovec D, Prieto Gonzalez I, Sammak A, Botifoll M, Martí-Sánchez S, Veldhorst M, Arbiol J, Scappucci G, Danon J, Katsaros G. 2021. Enhancement of proximity-induced superconductivity in a planar Ge hole gas. Physical Review Research. 3(2), L022005. View

Zu Allen Publikationen

ReX-Link: Georgios Katsaros


Karriere

seit 2022 Professor, Institute of Science and Technology (ISTA), Austria
2016 – 2022 Assistant Professor, Institute of Science and Technology (ISTA), Austria
2012 – 2016 Group Leader, Johannes Kepler University, Linz, Austria
2011 – 2012 Group Leader, Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, Dresden, Germany
2006 – 2010 Postdoc, CEA, Grenoble, France
2006 PhD, Max Planck Institute for Solid State Research, Stuttgart, Germany
2001 – 2002 Research Assistant, National Center for Scientific Research “Demokritos”, Athens, Greece


Ausgewählte Auszeichnungen

2015 Elected member of the Young Academy of the Austrian Academy of Sciences (ÖAW)
2013 ERC Starting Grant
2013 FWF START Award
2012 FWF Lise Meitner Fellowship
2011 Marie Curie Carrier Integration Grant


Zusätzliche Informationen

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