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Research Group Ustinov

Prof. Alexey UstinovProf. Dr. Alexey Ustinov

Contact:

KIT
Physikalisches Institut
Wolfgang-Gaede-Str. 1
D-76131 Karlsruhe, Germany

tel. +49 721 608 43455
sekr. +49 721 608 43451
fax +49 721 608 46103
mail alexey.ustinov∂kit.edu

Education

Diploma degree: 1984 Moscow University of Physics and Technology, Department of General and Applied Physics
Ph.D.: 1987 Institute of Solid State Physics; Chernogolovka, Russian Academy of Sciences ("Candidate of Science")
Habilitation: 1995 Institute of Solid State Physics, Chernogolovka, Russian Academy of Sciences ("Doctor of Science")

Positions

1984-1992 Institute of Solid State Physics, Chernogolovka, Russia
1993-1995 Research Centre Jülich, Germany
1996-2008 Professor, Universität Erlangen-Nürnberg, Germany
since 2008 Professor Universität Karlsruhe (TH), Germany

Research visits and sabbaticals

1989-1991 University of Tübingen, Germany
1991-1992 Technical University of Denmark, Denmark
1992-1993 University of Rome "Tor Vergata", Italy
2005-2006 University of California, Berkeley, USA
2006 NTT Basic Research Laboratory, Atsugi, Japan

Fields of research:

Superconductivity, Josephson junctions and arrays, macroscopic quantum coherence, superconducting qubits, solitons in Josephson transmission lines, microwave spectroscopy, millimeter- and submillimeter wave experiments, low temperature laser microscopy

Ustinov group picture

Latest publications

Latest publications


2018
Circuit quantum electrodynamics of granular aluminum resonators.
Maleeva, N.; Grünhaupt, L.; Klein, T.; Levy-Bertrand, F.; Dupre, O.; Calvo, M.; Valenti, F.; Winkel, P.; Friedrich, F.; Wernsdorfer, W.; Ustinov, A. V.; Rotzinger, H.; Monfardini, A.; Fistul, M. V.; Pop, I. M.
2018. Nature Communications, 9, Article: 3889. doi:10.1038/s41467-018-06386-9
A Superconducting Resonator with a Hafnium Microbridge at Temperatures of 50–350 mK.
Merenkov, A. V.; Shitov, S. V.; Chichkov, V. I.; Ermakov, A. B.; Kim, T. M.; Ustinov, A.
2018. Technical physics letters, 44 (7), 581-584. doi:10.1134/S106378501807012X
Kondo-like transport and magnetic field effect of charge carrier fluctuations in granular aluminum oxide thin films.
Barone, C.; Rotzinger, H.; Mauro, C.; Dorer, D.; Münzberg, J.; Ustinov, A. V.; Pagano, S.
2018. Scientific reports, 8 (1), Article: 13892. doi:10.1038/s41598-018-32298-1
Loss Mechanisms and Quasiparticle Dynamics in Superconducting Microwave Resonators Made of Thin-Film Granular Aluminum.
Grünhaupt, L.; Maleeva, N.; Skacel, S. T.; Calvo, M.; Levy-Bertrand, F.; Ustinov, A. V.; Rotzinger, H.; Monfardini, A.; Catelani, G.; Pop, I. M.
2018. Physical review letters, 121 (11), 117001. doi:10.1103/PhysRevLett.121.117001
Charge quantum interference device.
Graaf, S. E. de; Skacel, S. T.; Hönigl-Decrinis, T.; Shaikhaidarov, R.; Rotzinger, H.; Linzen, S.; Ziegler, M.; Hübner, U.; Meyer, H.-G.; Antonov, V.; Il’ichev, E.; Ustinov, A. V.; Tzalenchuk, A. Y.; Astafiev, O. V.
2018. Nature physics, 14 (6), 590-594. doi:10.1038/s41567-018-0097-9
Ferromagnet/Superconductor Hybridization for Magnonic Applications.
Golovchanskiy, I. A.; Abramov, N. N.; Stolyarov, V. S.; Bolginov, V. V.; Ryazanov, V. V.; Golubov, A. A.; Ustinov, A. V.
2018. Advanced functional materials, 28 (33), Art. Nr.: 1802375. doi:10.1002/adfm.201802375
Erratum: Concentric transmon qubit featuring fast tunability and an anisotropic magnetic dipole moment (Applied Physics Letters (2016) 108 (032601) DOI: 10.1063/1.4940230).
Braumüller, J.; Sandberg, M.; Vissers, M. R.; Schneider, A.; Schlör, S.; Grünhaupt, L.; Rotzinger, H.; Marthaler, M.; Lukashenko, A.; Dieter, A.; Ustinov, A. V.; Weides, M.; Pappas, D. P.
2018. Applied physics letters, 112 (9), Art. Nr.: 099901. doi:10.1063/1.5025273
NbN Based Superconducting Josephson Phase Qubit with AlN Tunnel Barrier.
Lisitskiy, M. P.; Lisenfeld, J.; Fistul, M. V.; Ustinov, A. V.
2018. 2017 16th International Superconductive Electronics Conference (ISEC) : Sorrento (Napoli), Italy, June 12-16, 2017. Ed.: C. Roberto, 1-3, IEEE, Piscataway (NJ). doi:10.1109/ISEC.2017.8314216
Probing dynamics of micro-magnets with multi-mode superconducting resonator.
Golovchanskiy, I. A.; Abramov, N. N.; Stolyarov, V. S.; Shchetinin, I. V.; Dzhumaev, P. S.; Averkin, A. S.; Kozlov, S. N.; Golubov, A. A.; Ryazanov, V. V.; Ustinov, A. V.
2018. Journal of applied physics, 123 (17), 173904. doi:10.1063/1.5025028
Superconducting RFTES Detector at Milli-Kelvin Temperatures.
Merenkov, A. V.; Chichkov, V. I.; Ermakov, A. B.; Ustinov, A. V.; Shitov, S. V.
2018. IEEE transactions on applied superconductivity, 28 (7), Art. Nr.: 2100305. doi:10.1109/TASC.2018.2827981
Quantum simulation of light-matter interaction.
Braumüller, J.; Marthaler, M.; Schneider, A.; Stehli, A.; Rotzinger, H.; Weides, M.; Ustinov, A. V.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
On the interplay between kinetic inductance fraction and Kerr non-linearities in superconducting resonators for millimeter wave detection.
Valenti, F.; Henriques, F.; Maleeva, N.; Lüpke, U. von; Grünhaupt, L.; Winkel, P.; Skacel, S. T.; Bilmes, A.; Ustinov, A. V.; Lévy-Bertrand, F.; Monfardini, A.; Pop, I. M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Investigation of a superconducting quantum metamaterial.
Brehm, J. D.; Ustinov, A. V.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Fluxonium superconducting qubit using a granular aluminum superinductor.
Spiecker, M.; Grünhaupt, L.; Maleeva, N.; Rotzinger, H.; Ustinov, A. V.; Pop, I. M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Design considerations for a superconducting granular aluminum nano-wire qubit.
Schön, Y.; Voss, J. N.; Skacel, S. T.; Stehli, A.; Braumüller, J.; Weides, M.; Rotzinger, H.; Ustinov, A. V.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Superconducting and insulating behaviour in granular aluminum oxide nano-wires.
Voss, J. N.; Schön, Y.; Dorer, D.; Wildermuth, M.; Skacel, S. T.; Rotzinger, H.; Ustinov, A. V.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Josephson vortex dynamics in nanoscale Josephson junction parallel arrays.
Wildermuth, M.; Dieter, A.; Schön, Y.; Weides, M.; Rotzinger, H.; Ustinov, A. V.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Superconducting resonators for the study of two-level systems.
Schmidt, H.; Bilmes, A.; Brehm, J.; Matityahu, S.; Schechter, M.; Shnirman, A.; Weiss, G.; Ustinov, A. V.; Lisenfeld, J.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Circuit quantum electrodynamics of granular Aluminum resonators.
Maleeva, N.; Grünhaupt, L.; Levy-Bertrand, F.; Calvo, M.; Winkel, P.; Wernsdorfer, W.; Ustinov, A.; Rotzinger, H.; Monfardini, A.; Fistul, M.; Pop, I.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Quasiparticle dynamics in microwave resonators from granular aluminum close to the superconductor to insulator transition.
Grünhaupt, L.; Maleeva, N.; Skacel, S. T.; Levy-Bertrand, F.; Ustinov, A. V.; Rotzinger, H.; Monfardini, A.; Pop, I. M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Anharmonic quantum oscillator under field drive: probing te AC Stark shift of higher levels.
Weides, M.; Schneider, A.; Stehle, P.; Braumueller, J.; Rotzinger, H.; Guo, L.; Marthaler, M.; Ustinov, A.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Spectroscopy of two-level-systems in an Xmon Qubit.
Bilmes, A.; Weiss, G.; Ustinov, A. V.; Lisenfeld, J.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
An argon ion beam milling process for native AlOₓ layers enabling coherent superconducting contacts.
Grünhaupt, L.; Lüpke, U. von; Gusenkova, D.; Skacel, S. T.; Maleeva, N.; Schlör, S.; Biles, A.; Rotzinger, H.; Ustinov, A. V.; Weides, M.; Pop, I. M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Nonlinear rf-SQUID metamaterials: two-tone spectroscopy and parametric effects beyond te Duffing regime.
Kiselev, E. I.; Averkin, A. S.; Fistul, M.; Ustinov, A. V.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Optical lithography implementation of a non-degenerate parametric amplifier based on two copled Josephson junction arrays.
Winkel, P.; Takmakov, I.; Planat, L.; Maleeva, N.; Borisov, K.; Ustinov, A. V.; Wernsdorfer, W.; Roch, N.; Pop, I. M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Design of a non-degenerate parametric amplifier based on two coupled Josephson junction arrays.
Takmakov, I.; Winkel, P.; Planat, L.; Maleeva, N.; Borisov, K.; Ustinov, A. V.; Wernsdorfer, W.; Pop, I. M.; Roch, N.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Decoherence mechanisms in transmon qubits: Ultra-low frequency noise and switching events.
Schlör, S.; Schneider, A.; Lisenfeld, J.; Sandberg, M.; Pappas, D. P.; Ustinov, A. V.; Weides, M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Adding ZZ-coupling to transmon qubits.
Stehli, A.; Braumüller, J.; Rotzinger, H.; Schneider, A.; Weides, M.; Ustinov, A. V.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Flux-noise spectroscopy on a superconducting transmon qubit.
Wolz, T.; Schneider, A.; Braumüller, J.; Ustinov, A. V.; Weides, M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Tiefe Temperaturen, Berlin, 11.-16.März 2018
Imaging the paramagnetic nonlinear Meissner effect in nodal gap superconductors.
Zhuravel, A. P.; Bae, S.; Shevchenko, S. N.; Omelyanchouk, A. N.; Lukashenko, A. V.; Ustinov, A. V.; Anlage, S. M.
2018. Physical review / B, 97 (5), Art.Nr. 054504. doi:10.1103/PhysRevB.97.054504
Controlling the phase in coupled magnon-photonic circuits.
Dörflinger, C. H.; Boventer, I.; Pfirrmann, M.; Piskor, T.; Ustinov, A. V.; Kläui, M.; Weides, M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Magnetismus, Berlin, 11.-16.März 2018
On-chip magnetic field bias for magnon-resonator exeriments.
Eisele, S.; Piskor, T.; Pfirrmann, M.; Schneider, A.; Rotzinger, H.; Ustinov, A. V.; Weides, M.
2018. DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, Fachverband Magnetismus, Berlin, 11.-16.März 2018
Magnetically induced transparency of a quantum metamaterial composed of twin flux qubits.
Shulga, K. V.; Il’ichev, E.; Fistul, M. V.; Besedin, I. S.; Butz, S.; Astafiev, O. V.; Hübner, U.; Ustinov, A. V.
2018. Nature Communications, 9, 150. doi:10.1038/s41467-017-02608-8
2017
Analog quantum simulation of the Rabi model in the ultra-strong coupling regime.
Braumüller, J.; Marthaler, M.; Schneider, A.; Stehli, A.; Rotzinger, H.; Weides, M.; Ustinov, A. V.
2017. Nature Communications, 8 (1), Art. Nr. 779. doi:10.1038/s41467-017-00894-w
Transmission-line resonators for the study of individual two-level tunneling systems.
Brehm, J. D.; Bilmes, A.; Weiss, G.; Ustinov, A. V.; Lisenfeld, J.
2017. Applied physics letters, 111 (11), Art. Nr. 112601. doi:10.1063/1.5001920
Electronic Decoherence of Two-Level Systems in a Josephson Junction.
Bilmes, A.; Zanker, S.; Heimes, A.; Marthaler, M.; Schön, G.; Weiss, G.; Ustinov, A. V.; Lisenfeld, J.
2017. Physical review / B, 96 (6), Art. Nr. 064504. doi:10.1103/PhysRevB.96.064504
An argon ion beam milling process for native AlOₓ layers enabling coherent superconducting contacts.
Grünhaupt, L.; Lüpke, U. von; Gusenkova, D.; Skacel, S. T.; Maleeva, N.; Schlör, S.; Bilmes, A.; Rotzinger, H.; Ustinov, A. V.; Weides, M.; Pop, I. M.
2017. Applied physics letters, 111 (7), Art. Nr. 072601. doi:10.1063/1.4990491
Superconducting noise bolometer with microwave bias and readout for array applications.
Kuzmin, A. A.; Semenov, A. D.; Shitov, S. V.; Merker, M.; Wünsch, S. H.; Ustinov, A. V.; Siegel, M.
2017. Applied physics letters, 111 (4), Art. Nr. 042601. doi:10.1063/1.4995981
Rabi noise spectroscopy of individual two-level tunneling defects.
Matityahu, S.; Lisenfeld, J.; Bilmes, A.; Shnirman, A.; Weiss, G.; Ustinov, A. V.; Schechter, M.
2017. Physical review / B, 95 (24), Art. Nr. 241409. doi:10.1103/PhysRevB.95.241409
Coherent oscillations of driven rf SQUID metamaterials.
Trepanier, M.; Zhang, D.; Mukhanov, O.; Koshelets, V. P.; Jung, P.; Butz, S.; Ott, E.; Antonsen, T. M.; Ustinov, A. V.; Anlage, S. M.
2017. Physical review / E, 95 (5), Art.Nr.: 050201. doi:10.1103/PhysRevE.95.050201
Superconductive Ultracompact Magnetically Coupled Resonator With Twin-Spiral Structure.
Averkin, A. S.; Karpov, A.; Zhuravel, A. P.; Filippenko, L. V.; Koshelets, V. P.; Anlage, S. M.; Ustinov, A. V.
2017. IEEE transactions on applied superconductivity, 27 (4), Art. Nr:. 1502204. doi:10.1109/TASC.2017.2659225
Observation of a collective mode of an array of transmon qubits.
Shulga, K. V.; Yang, P.; Fedorov, G. P.; Fistul, M. V.; Weides, M.; Ustinov, A. V.
2017. JETP letters, 105 (1), 47-50. doi:10.1134/S0021364017010143
Ferromagnetic resonance with long Josephson junction.
Golovchanskiy, I. A.; Abramov, N. N.; Stolyarov, V. S.; Emelyanova, O. V.; Golubov, A. A.; Ustinov, A. V.; Ryazanov, V. V.
2017. Superconductor science and technology, 30 (5), Art.Nr. 054005. doi:10.1088/1361-6668/aa66a9
Progress in Development of the Superconducting Bolometer with Microwave Bias and Readout.
Shitov, S. V.; Kuzmin, A. A.; Merker, M.; Chichkov, V. I.; Merenkov, A. V.; Ermakov, A. B.; Ustinov, A. V.; Siegel, M.
2017. IEEE transactions on applied superconductivity, 27 (4), 2100805. doi:10.1109/TASC.2017.2655507
Aluminium-oxide wires for superconducting high kinetic inductance circuits.
Rotzinger, H.; Skacel, S. T.; Pfirrmann, M.; Voss, J. N.; Münzberg, J.; Probst, S.; Bushev, P.; Weides, M. P.; Ustinov, A. V.; Mooij, J. E.
2017. Superconductor science and technology, 30 (2), 025002. doi:10.1088/0953-2048/30/2/025002