Neues Paper zu Atom-Photon-Verschränkungsverteilung erschienen
Bidirektionale Quantenfrequenzkonversion ermöglicht die Übertragung von Photon-Atom-Verschränkung über eine 24 Kilometer lange Glasfaserverbindung – Weitreichende Quantennetzwerke bieten ein enormes Potenzial für die Kommunikation und Verarbeitung von Quanteninformationen. Indem sie die Verteilung von Verschränkung ermöglichen, bilden sie die Grundlage für zahlreiche Anwendungen der Quanteninformation, etwa für effiziente Quantenkommunikation mit Quantenrepeatern, skalierbare Quantenberechnungen durch die Verknüpfung entfernter […]
Technische Universität München (TUM) entwickelt Einzelphotonenquelle für Quantenkommunikation
Neuer Ansatz schafft Voraussetzungen für effiziente und besser skalierbare Einzelphotonenquellen in Quantennetzwerken – Quantennetzwerke und Quantencomputer benötigen für ihre Skalierung effiziente Einzelphotonenquellen. Einzelphotonen lassen sich mithilfe von Festkörperemittern gezielt erzeugen, was jedoch technisch anspruchsvoll ist. Denn die verwendeten Emitter weisen neben der gewünschten Emission unerwünschte optische Zerfallskanäle auf, die die Effizienz und Qualität der Einzelphotonenquelle […]
Hochpräzise photonische Quantengatter erfolgreich realisiert
Zeitmultiplex-Photonik ermöglicht hochpräzise Quantengatter für universelle photonische Quantencomputer – Quantencomputer versprechen, bestimmte Probleme zu lösen, an denen klassische Computer an ihre Grenzen stoßen. Photonen gelten dabei als besonders vielversprechende Informationsträger, da sie weitgehend unempfindlich gegenüber störenden Umwelteinflüssen sind und sich auf der Ebene einzelner Qubits präzise kontrollieren lassen. Eine zentrale Herausforderung besteht jedoch darin, dass […]
Elektrische Kontrolle von Molekülspins erfolgreich demonstriert
Neues Verfahren eröffnet neue Möglichkeiten zur präzisen elektrischen Kontrolle von Elektronenspins – Quantentechnologien gelten als eine Schlüsseltechnologie für leistungsfähigere Computer, sichere Kommunikation und hochpräzise Sensoren. Einzelne magnetische Moleküle sind dabei vielversprechende Bausteine für Anwendungen in der Spintronik, dem Quantencomputing oder der Quantensensorik. Aufgrund ihrer nanoskopischen Größe weisen sie ausgeprägte Quanteneigenschaften auf und können durch moderne chemische […]
Weg zur Serienfertigung von Quantenchips geebnet
Präzise platzierte Quantenpunkte machen Integration von Quantenlichtquellen auf Halbleiterchips skalierbar und reproduzierbar – Optische Quantenchips gelten als Schlüsseltechnologie für zukünftige Kommunikations- und Computeranwendungen. Eine zentrale Herausforderung bei ihrer Herstellung bestand bislang darin, dass die benötigten Quantenlichtquellen – sogenannte Halbleiter-Quantenpunkte – während des Wachstumsprozesses zufällig auf dem Chip entstanden. Geeignete Quantenpunkte mussten deshalb zunächst aufwendig lokalisiert werden, […]
Nachweis der Wiederkehr von Rabi-Oszillationen in Halbleiter-Quantenpunkten gelungen
Experiment bestätigt erstmals die theoretisch vorhergesagte Wiederkehr von Rabi-Oszillationen in Halbleiter-Quantenpunkten – Forschenden aus dem QR.N-Verbund am Standort Paderborn ist es gelungen, die sogenannte Wiederkehr von Rabi-Oszillationen in Halbleiter-Quantenpunkten experimentell nachzuweisen. Das Phänomen wurde bereits 2007 in theoretischen Modellen vorhergesagt, konnte bislang jedoch nicht experimentell bestätigt werden. Rabi-Oszillationen beschreiben die periodische Anregung eines Quantensystems durch […]
Effiziente Quelle für polarisationsverschränkte Photonen im Telekom-C-Band
Quantenpunktquelle erzeugt getriggerte polarisationsverschränkte Photonenpaare mit hoher Koinzidenzrate, hoher Zustandsqualität und hoher Einzelphotonenreinheit – Viele Konzepte zukünftiger Quantennetzwerke basieren auf der Verteilung verschränkter Qubits zwischen räumlich getrennten Knoten. Als Informationsträger eignen sich insbesondere Photonen, da sie große Entfernungen mit Lichtgeschwindigkeit überbrücken können. Photonische Verschränkung bildet dabei eine zentrale Ressource für zahlreiche Anwendungen der Quantenkommunikation und […]
Neues Paper zu Mehrparteienverschränkung erschienen
Experiment kombiniert Mehrparteienverschränkung mit ereignisgesteuerten Monte-Carlo-Simulationen – Quantennetzwerke haben sich in den vergangenen Jahren zu einem zentralen Forschungsfeld der Quantenkommunikation entwickelt. Sie ermöglichen beispielsweise die Vernetzung zukünftiger Quantencomputer sowie langfristig auch das sogenannte Quanteninternet. Die technologischen Herausforderungen bei der Realisierung solcher Netzwerke sind jedoch enorm. Unter anderem werden Quantenrepeater benötigt, um Quantenkommunikation über große Entfernungen hinweg […]
Neues Paper zur Quanten-Nichtlokalität im Dreiecksnetzwerk erschienen
Experiment ermöglicht Erforschung komplexer Quantennetzwerke – Das Bellsche Theorem, für das Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger 2022 den Nobelpreis für Physik erhielten, besagt, dass verschränkte Teilchen auch dann miteinander verbunden bleiben, wenn sie weit voneinander entfernt sind. Dieses als Quanten-Nichtlokalität bezeichnete Phänomen gilt seit Jahrzehnten als zentraler Nachweis dafür, dass die Natur den […]
Beitrag zu Quantenpunkt-Bauelementen erschienen
Review beleuchtet Fortschritte in den Bereichen Epitaxie, Quantenpunkte im Telekommunikationsbereich sowie nanophotonische Integration – Quantenlichtquellen sind ein zentraler Baustein photonischer Quantentechnologien, die sichere Kommunikation, Quantennetzwerke, quantenverstärkte Sensorik, vernetztes Quantencomputing und hochpräzise Messtechnik ermöglichen. Eine ideale Quelle sollte auf Abruf Einzelphotonen mit hohem Wirkungsgrad, hoher Ununterscheidbarkeit und minimalen Mehrphotonenanteilen emittieren. Zu den vielversprechendsten Plattformen für deterministische Einzelphotonenquellen […]