Lexikon der Physik



Quanteninformatik 3: Mit einzelnen Atomen, die zwei hochreflektierende Spiegel passieren, lassen sich einfache Quantengatter für die Quanteninformatik realisieren. Dabei fungieren jeweils zwei elektronische Zustände eines Atoms als ›0‹ und ›1‹ und bilden ein Quantenbit. Zwei solche Quantenbits, die kurz nacheinander durch den Resonator fliegen, können miteinander verschränkt werden, indem das erste Atom ein Photon zwischen den Spiegeln deponiert, mit dem das zweite Atom anschließend wechselwirkt. Damit das Photon möglichst lange im Resonator bleibt, sind extrem hohe Spiegelreflektivitäten notwendig. Die hier abgebildeten dielektrischen Spiegel haben eine Reflektivität von 99,9993 % für Licht der Wellenlänge 852 nm. Der Abstand der beiden Spiegel beträgt 10 μm und wird mit piezoelektrischen Kristallscheiben (weiße Plättchen zwischen Spiegeln und Kupferblock) präzise stabilisiert, so daß die Eigenmode des Resonators stets mit dem atomaren Übergang resonant ist. Der abgebildete Resonator für Licht stammt aus der Gruppe von J. Kimble vom California Institute of Technology in Pasadena. (Foto: Bob Paz/CALTECH)

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