Förderbeginn 01.01.2026

Hybride Quantenschnittstellen: Auf dem Weg zur Quantentransduktion in YIG-auf-Isolator- und Magnon-vermittelter Diamant-Spin-Spin-Verschränkung in Diamant-auf-YIG-Bauelementen

Prof. Dr. Eva Weig
Technische Universität München
Chair of nano and Quantum Sensors, School of Computer,Information and Technology

Prof. Dr. Ania Bleszynski Jayich
University of California, Santa Barbara
Department of Physics



Dieses Projekt untersucht Yttrium-Eisen-Granat (YIG), ein verlustarmes magnetisches Material, als Plattform für zukünftige Quantentechnologien. Die magnetomechanische Frequenzumwandlung ermöglicht die Umwandlung von Mikrowellensignalen in Licht für Quantennetzwerke. Die magnon-vermittelte Spinkopplung von NV-Zentren in Diamant stellt verteilte Quantensensorik in Aussicht. Eine zentrale Herausforderung ist die Herstellung hochwertiger, freitragender YIG-Nanostrukturen auf geeigneten Substraten. Ziel der Kollaboration ist die Anpassung von Smart-Cut-Methoden zur Herstellung von dünnen Schichten aus kristallinem YIG. Das TUM-Team bringt seine Expertise in der Nanostrukturierung und dem Ionen-Slicing von YIG ein, während die UCSB-Gruppe weltweit führendes Know-how in der Smart-Cut-Diamanttechnologie beisteuert. Die gemeinsam realisierten YIG-auf-Isolator Strukturen ermöglichen die Entwicklung fortschrittlicher hybrider Bauelemente, welche die Grundlage für zukünftige gemeinsame Forschungen in den Bereichen Kavitäts-Optomechanik und Quantennetzwerke bilden.