Йорг Врахтруп - Jörg Wrachtrup
Йорг Врахтруп (родился 27 декабря 1961 г.) - немецкий физик . Он является директором 3-го Института физики и Центра прикладных квантовых технологий в Штутгартском университете. Он назначен научным сотрудником Макса Планка в Институте исследования твердого тела Макса Планка в Штутгарте. Ррахтруп является пионером в области квантовой физики твердого тела. Уже в своей кандидатской диссертации он провел первые эксперименты по электронному спиновому резонансу на одноэлектронных спинах. Работа была выполнена в тесном сотрудничестве с М. Орритом в CNRS Bordeaux. Для достижения необходимой чувствительности и селективности оптическое возбуждение одиночных молекул было объединено с методами спинового резонанса. Этот оптически обнаруживаемый магнитный резонанс основан на спин-зависимых правилах оптического отбора. Важной частью ранней работы был последовательный контроль. В результате были выполнены первые когерентные эксперименты по одноэлектронным спинам и ядерным спинам в твердых телах.
Во время работы в Технологическом университете Хемница он возглавлял исследовательскую группу, которая впервые обнаружила как оптический, так и спиновой сигнал одиночного атома примеси в твердом теле. Конкретная легирующая добавка представляла собой атом азота, к которому присоединяется вакансия, азотно-вакансионный центр (NV) в алмазе . Эта новаторская работа создала стандарты для многочисленных последующих исследований отдельных NV-центров с целью манипулирования отдельными электронными и ядерными спинами в твердых телах ( квантовый компьютер ). В отличие от более ранних исследований одиночных молекул, целевое спиновое состояние в этих системах является основным состоянием. Это облегчает квантовый контроль, поскольку времена спиновой релаксации и когерентности оказались исключительно большими даже в условиях окружающей среды. Кроме того, центр дефекта оказался безусловно фотостабильным, в отличие от большинства других одиночных квантовых излучателей. Это открытие является основой для многочисленных применений дефектов в алмазе в качестве источника одиночных фотонов, квантового регистра и в магнитометрии.
Ррахтруп внес несколько новаторских вкладов в квантовую физику твердого тела. В частности, это демонстрация квантового измерения магнитных полей на нанометровом уровне с использованием отдельных дефектов. Его группа разработала спин-гамильтониану для измерения электрических полей, а также температуры с использованием единичных дефектных центров. Его группа осуществила первое связывание спинов одного электрона и ядра в твердых телах, а также однократное считывание квантового состояния. Также доказано, что наноразмерные квантовые датчики способны обнаруживать одиночные спины электронов, а также измерять сигналы ядерного магнитного резонанса с беспрецедентной чувствительностью и пространственным разрешением.
Врахтруп получил множество наград за свою работу, в том числе премию Лейбница Немецкого научного фонда, премию Макса Планка Фонда Гумбольда и Общества Макса Планка, премию Zeiss Research Award, Золотую медаль Международного общества электронного спинового резонанса, премию Премия Генриха Герца Немецкого физического общества. С 2014 года Врахтруп постоянно числится в списке самых цитируемых исследователей, он был назначен научным сотрудником Института Макса Планка по исследованию твердого тела, а также членом Берлинской Бранденбургской академии наук.