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Eine akustische Manipulation von Elektronenspins könnte die Quantenkontrolle verbessern. Farbzentren sind Gitterdefekte in Kristallen, die zusätzliche Elektronen einfangen können. Der Spin dieser Elektronen reagiert empfindlich auf äußere elektrische und magnetische Felder und auf Schall. Ein Forschungsteam des Paul-Drude-Instituts für Festkörperelektronik, des HZDR und des Ioffe-Instituts berichten in Science Advances über die gezielte Schallwellen-Manipulation von Elektronenspins im Grund- und angeregten Zustand. Ihr Ansatz eröffnet bisher unzugängliche Methoden der Verarbeitung von Quanteninformation.

Sie gelten als hochinteressante Materialien für die Elektronik der Zukunft: Topologische Isolatoren leiten Strom auf besondere Weise. Sie versprechen neuartige Schaltkreise und einen schnelleren Mobilfunk. Ein Forschungsteam aus Deutschland, Spanien und Russland enträtselte nun unter Federführung des HZDR eine grundlegende Eigenschaft der neuen Werkstoffklasse: Die Reaktion der Elektronen auf Terahertz-Strahlung. Die Resultate tragen zum besseren Verständnis dieser neuartigen Quantenmaterialien bei und könnten für eine schnellere mobile Datenkommunikation sorgen.