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イェルク・ヴラハトルプ（1961年12月27日生まれ）はドイツの物理学者。シュトゥットガルト大学第3物理学研究所および応用量子技術センターの所長。[1]シュトゥットガルトのマックス・プランク固体研究所のマックス・プランク研究員に任命されている。[1]ヴラハトルプは固体量子物理学の先駆者である。彼はすでに博士論文の中で、単一電子スピンに対する初の電子スピン共鳴実験を行った。[2]この研究は、ボルドーのCNRSでM. Orritと密接に協力して行われた。必要な感度と選択性を達成するために、単一分子の光励起とスピン共鳴技術を組み合わせた。この光学的に検出された磁気共鳴は、スピンに依存する光選択則に基づいている。初期の研究の重要な部分はコヒーレント制御であった。その結果、固体中の単一電子スピンと核スピンに関する初のコヒーレント実験が達成された。
ケムニッツ工科大学で働いていたとき、彼は固体中の単一のドーパント原子の光信号とスピン信号を初めて検出した研究チームを率いた。その特定のドーパントは、ダイヤモンド中の窒素空孔中心（NV）である空孔によって結合した窒素原子であった。[3]この先駆的な研究は、固体中の個々の電子スピンと核スピンの操作（量子コンピュータ）を目的とした個々のNV中心の多数のフォローアップ研究の基準を作り出した。単一分子に関する以前の研究とは対照的に、これらのシステムでのターゲットスピン状態は基底状態である。これにより、スピン緩和とコヒーレンス時間が常温であっても非常に長くなることが判明したため、量子制御が容易になる。さらに、他のほとんどの単一量子エミッターとは対照的に、欠陥中心は無条件に光安定であることが証明された。この発見は、単一光子源、量子レジスタ、磁気測定法など、ダイヤモンドの欠陥の多数の応用の基礎となっている。
ヴラハトルプ氏は固体量子物理学において数々の先駆的な貢献を果たしてきました。中でも特筆すべきは、単一欠陥を用いたナノスケールの量子磁場センシングの実証です。彼のグループは、単一欠陥中心を用いて電場と温度を測定するスピンハミルトン工学を実現しました。固体中における単一電子スピンと核スピンの初めてのエンタングルメントと、単一ショットによる量子状態読み出しも、彼のグループによって達成されました。ナノスケール量子センサーは、単一電子スピンの検出に加え、前例のない感度と空間分解能で核磁気共鳴信号を測定できることも実証しました。
ヴラハトルプ氏は、その研究により数々の賞を受賞しており、ドイツ科学財団のライプニッツ賞、フンボルト財団およびマックス・プランク協会のマックス・プランク賞、ツァイス研究賞、国際電子スピン共鳴学会の金メダル、ドイツ物理学会のハインリヒ・ヘルツ賞などが挙げられます。ヴラハトルプ氏は2014年以来、高被引用研究者として継続的にリストアップされており、マックス・プランク固体研究所のマックス・プランクフェロー、およびベルリン・ブランデンブルク科学アカデミーの会員に任命されています。
参考文献
- ^ ab "イェルク ラップトルップ博士 – 3. 物理学研究所".シュトゥットガルト大学。 2016 年 10 月 12 日。2021 年12 月 15 日に取得。
- ^ Wrachtrup, J.; von Borczyskowski, C.; Bernard, J.; Orrit, M.; Brown, R. (1993). 「単一分子における磁気共鳴の光学的検出」. Nature . 363 (6426). Springer Science and Business Media LLC: 244– 245. Bibcode :1993Natur.363..244W. doi :10.1038/363244a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4351052.
- ^ Gruber, A.; Dräbenstedt, A.; Tietz, C.; Fleury, L.; Wrachtrup, J.; Borczyskowski, C. von (1997年6月27日). 「走査型共焦点光学顕微鏡と単一欠陥中心の磁気共鳴」. Science . 276 (5321). アメリカ科学振興協会 (AAAS): 2012– 2014. doi :10.1126/science.276.5321.2012. ISSN 0036-8075.
