Fyzikálny ústav SAV, v. v. i.
Názov témy
Teória polovodičových spinových qubitov na báze kremíka a germánia
Program DŠ
Fyzika kondenzovaných látok a akustika
Rok prijímania
2025
Meno školiteľa/-ky
doc. Mgr. Denis Kochan, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK
Stručná anotácia
Dizertačná práca v oblasti kvantového počítania na báze polovodičových zariadení svojím obsahom ašpiruje pochopiť deatilné fyzikálne procesy pomocou numerických simulácií [1] s čo najrealistickejšími modelmi. Cieľom je vyvinúť modely aplikovateľné na súčasné spinové qubity realizované pomocou kvantových bodiek [2]. Po úvodnom všeobecnom zoznámení sa s problematikou si vyberieme jednu z materiálových platforiem založených buď na elektrónoch v kremíku, ako sú heteroštruktúry Si/SiGe a Si-MOS fin-FET, alebo na dierach v germániu, ako sú heteroštruktúry Ge/SiGe alebo Ge/Si core-shell nanodrôty. Uchádzač sa oboznámi s ab initio metódami (DFT a tight-binding), mikroskopickými simulačnými metódami (COMSOL alebo podobné) a k-dot-p teóriou [3]. Kombináciou týchto metód chceme získať realistické modely, ktoré budú schopné vysvetliť experimentálne údaje a umožnia navrhnúť zlepšenia v konštrukcii spin-qubitových zariadení. Kandidát bude mať možnosť spolupracovať s vedúcimi predstaviteľmi v oblasti teórie spinových qubitov (D. Loss, Bazilej, CH), ako aj a s poprednými experimentálnymi skupinami (S. Tarucha, RIKEN, JP).
Literature:
[1] W. H. Press, et al., Numerical Recipes, 3rd edition (2007).
[2] G. Burkard, et al., Semiconductor spin qubits. Rev. Mod. Phys. 95, 025003 (2023).
[3] Dresselhaus, et al., Group theory: application to the physics of condensed matter, Springer-Verlag Berlin (2008).
Literature:
[1] W. H. Press, et al., Numerical Recipes, 3rd edition (2007).
[2] G. Burkard, et al., Semiconductor spin qubits. Rev. Mod. Phys. 95, 025003 (2023).
[3] Dresselhaus, et al., Group theory: application to the physics of condensed matter, Springer-Verlag Berlin (2008).