Advanced Technologies for Superconducting Qubits: Josephson Junctions

Worum geht's

Du bearbeitest in einem zweiwöchigen Laborblock fortgeschrittene Techniken zur Herstellung und Charakterisierung von Bauteilen für supraleitende Qubits, mit Schwerpunkt auf Josephson-Kontakten. Am Ende kannst du solche Schaltkreiskomponenten mikrofabrizieren, morphologisch und elektrisch messen sowie die resultierenden Messdaten auswerten und präsentieren.

Was du danach kannst

• Aufbau und Funktionsprinzipien von Grundbausteinen supraleitender Qubit-Technologien (insb. Josephson-Kontakte) beschreiben
• Fertigungs- und Performance-Herausforderungen von Josephson-Kontakten verstehen
• Josephson-Kontakte mittels Dünnschichtabscheidung, Mikromusterung und Ätzen herstellen
• Morphologie und Struktur der Bauteile (z. B. AFM, Profilometrie, optische Mikroskopie) charakterisieren
• Methoden der elektrischen Charakterisierung von Josephson-Kontakten und ihren Materialien erklären
• DC-Messdaten analysieren und modellieren
• Ergebnisse schriftlich und mündlich verständlich präsentieren

Aus was das Modul besteht

• LaborpraktikumKerntätigkeit: praktische Anwendung der Fabrikations- und Messmethoden unter Anleitung
• Einführende PräsentationenVermittlung von theoretischem Hintergrund, Sicherheit und Versuchsablauf
• Diskussionen und LiteraturarbeitVertiefung von Theorie und aktuellen wissenschaftlichen/technologischen Herausforderungen
• Datenanalyse und BerichtAuswertung der Messdaten und Erstellung des Laborberichts
• AbschlusspräsentationPräsentation und Diskussion der Ergebnisse

Lehrmethode

• Einführungs‑Vorträge durch Labortutor:innenVermittlung von Theorie, Sicherheit und Versuchsplanung
• Informelle DiskussionenKlärung von Fragen und laufende Reflexion während des Kurses
• Selbststudium (Lehrbuch/Literatur)Vertiefung des theoretischen Hintergrunds
• Hands‑on Laborarbeit unter BetreuungErlernen und Einüben praktischer Fertigkeiten an Geräten und Prozessen
• Datenanalyse mit Software (Origin, Matlab) oder eigenen ProgrammenAuswertung und Interpretation der Messergebnisse
• Schreiben eines LaborberichtsTraining wissenschaftlicher Dokumentation
• Mündliche AbschlusspräsentationTraining der mündlichen Wissenschaftskommunikation