Йорг Врахтруп

Йорг Врахтруп в 2016 году.

Йорг Врахтруп (родился 27 декабря 1961 г.) — немецкий физик . Он является директором 3-го института физики и Центра прикладных квантовых технологий Штутгартского университета. Он является назначенным научным сотрудником Макса Планка в Институте исследований твердого тела Макса Планка в Штутгарте. Врачтруп — пионер квантовой физики твердого тела. Уже в своей докторской диссертации он провел первые эксперименты по электронному спиновому резонансу на одиночных электронных спинах. Работа выполнялась в тесном сотрудничестве с М. Орритом в CNRS Бордо. Для достижения необходимой чувствительности и селективности оптическое возбуждение одиночных молекул сочеталось с методами спинового резонанса. Этот оптически обнаруженный магнитный резонанс основан на спин-зависимых правилах оптического отбора. Важной частью ранней работы был последовательный контроль. В результате были проведены первые когерентные эксперименты по одиночным электронным спинам и ядерным спинам в твердых телах.

Работая в Технологическом университете Хемница , он возглавлял исследовательскую группу, которая впервые обнаружила оптический, а также спиновый сигнал одного атома примеси в твердом теле. Конкретной примесью был атом азота, соединенный вакансией, азотно-вакансионным центром (NV) в алмазе . Эта новаторская работа создала стандарты для многочисленных последующих исследований отдельных NV-центров, направленных на манипулирование 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 длительными даже в условиях окружающей среды. Кроме того, дефектный центр оказался безусловно фотостабильным, в отличие от большинства других одноквантовых эмиттеров. Это открытие является основой для многочисленных применений дефектов в алмазе в качестве источника одиночных фотонов, квантового регистра и в магнитометрии.

Врачтруп внес ряд новаторских вкладов в квантовую физику твердого тела. В частности, это демонстрация наномасштабного квантового зондирования магнитных полей с использованием одиночных дефектов. Его группа разработала спин-гамильтонову технологию для измерения электрических полей, а также температуры с использованием одиночных дефектных центров. Его группа осуществила первое запутывание между одиночными электронными и ядерными спинами в твердых телах, а также однократное считывание квантового состояния. Наноразмерные квантовые датчики также оказались способны обнаруживать спины одиночных электронов, а также измерять сигналы ядерного магнитного резонанса с беспрецедентной чувствительностью и пространственным разрешением.

За свою работу Врахтруп получил множество наград, в том числе премию Лейбница Немецкого научного фонда, премию Макса Планка Фонда Гумбольдта и Общества Макса Планка, премию Цейсса за исследования, золотую медаль Международного общества электронного спинового резонанса, Премия Генриха Герца Немецкого физического общества. Врахтруп постоянно числится высоко цитируемым исследователем с 2014 года и был назначен научным сотрудником Макса Планка Института исследований твердого тела Макса Планка, а также членом Берлин-Бранденбургской академии наук.