Quantencomputer werden bald alltäglich werden: Wissenschaftler haben mehr als ein Dutzend Photonen verschränkt

Um einen Quantencomputer effektiv nutzen zu können, ist es notwendig, Rechenoperationen durchzuführen

eine größere Anzahl speziell ausgebildeter(verschränkte) Grundbausteine. Ein Team von Physikern des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching demonstrierte diese Aufgabe erstmals anhand von Photonen, die von einem einzelnen Atom emittiert werden. Diskutieren

Nach der neuen Technik erstellten die Forscher bis zu 14verschränkte Photonen in einem optischen Resonator, die gezielt und sehr effizient in bestimmte quantenphysikalische Zustände gebracht werden können. Das neue Verfahren könnte künftig die Erstellung leistungsstarker und zuverlässiger Quantencomputer sowie die sichere Datenübertragung erleichtern.

„Der Trick bei diesem Experiment wardass wir ein einzelnes Atom verwendet haben, um Photonen auszusenden und sie auf ganz bestimmte Weise zu verflechten“, – sagen die Autoren des Werkes. Dazu platzierten die Forscher ein Rubidiumatom in der Mitte des optischen Hohlraums – eine Art Echokammer für elektromagnetische Wellen. Mithilfe von Laserstrahlung einer bestimmten Frequenz war es möglich, den Zustand des Atoms genau zu steuern. Mithilfe eines zusätzlichen Steuerimpulses lösten die Forscher zudem gezielt die Emission eines Photons aus, das sich im Quantenzustand des Atoms verstrickte.

Dazwischen wurde das Atom in gewisser Weise manipuliert. So gelang es, eine Kette aus 14 Lichtteilchen zu erzeugen, die durch die Rotation des Atoms miteinander verschränkt und in den gewünschten Zustand gebracht wurden.