Polarisationstransfermechanismen und Kontrolle von Elektronen-Kern-Spinsystemen sowie die Implementierung von NMR-Quantenalgorithmen
Pomplun, Nikolas - Technische Universität München (2010)
Mittels optimaler Kontrolltheorie wurden in Elektronen-Kern-Spinsystemen verschiedene Wege für den Transfer von Elektronenspin-Polarisation auf Kernspins untersucht. Diese Methode dient der Signalverstärkung bei Kernspinresonanz-Experimenten. Die hier untersuchten 2- und 3-Spin-Systeme mit realistischen Relaxationsparametern liefern detaillierte Einblicke in die dabei ablaufenden Prozesse. Experimentell wurden durch NMR-Spektroskopie Quantengatter unter den Voraussetzungen eines Elektron-Kern-Spinsystems implementiert und diese durch eine Prozesstomographie verifiziert. Weiterhin wurde durch die Herstellung pseudoreiner Zustände an einem fünffach markierten heteronuklearen Spinsystem dessen Kontrollierbarkeit demonstriert. Darüber hinaus wurde ein Quantenalgorithmus zur Berechnung des Jones-Polynoms, einer Knoteninvarianten, implementiert.