Heidelberg 1999 – scientific programme
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Q: Quantenoptik
Q 11: Quanteneffekte II
Q 11.1: Talk
Monday, March 15, 1999, 16:30–16:45, PH4
Quantenzustandstomographie eines optischen 1-Photon Fock-Zustandes — •Hauke Hansen, Peter Lodahl, Stephan Schiller und J. Mlynek — Universität Konstanz, Fakultät für Physik, 78457 Konstanz
Der 1-Photon Fock-Zustand ist einer der fundamentalsten Zustände des Lichtfeldes. Fock-Zustände sind ein direkter Ausdruck des Teilchenaspekts des elektromagnetischen Feldes – der Lichtquanten oder „Photonen“. Der 1-Photon Fock-Zustand ist hochgradig nichtklassisch und zeichnet sich durch eine ausgeprägte Negativität der Wignerfunktion um den Ursprung des Phasenraumes aus. Lokalisierte Einzelphotonenzustände können experimentell durch den Prozeß der parametrischen Fluoreszenz produziert werden [1]. Dabei wird ein Photon in einem nichtlinearen χ(2)-Medium in zwei Photonen niedrigerer Frequenz gespalten, die im allgemeinen in zwei Zerfallskanälen emittiert werden. Die Detektion eines Photons in einem der beiden Ausgangskanäle erlaubt eine Präparation eines 1-Photonen Fock-Zustandes im anderen Kanal.
Unser Ziel ist es, den so präparierten optischen Quantenzustand mit der Methode der optischen Homodyn-Tomographie zu vermessen und seine Dichtematrix und Wignerfunktion zu rekonstruieren [2]. Dazu soll die Methode der Einzelphotonenzählung mit der Messung von Quadraturamplituden kombiniert werden. Wir diskutieren experimentelle Anforderungen und berichten über Fortschritte bei der experimentellen Realisierung.
[1] C. K. Hong, L. Mandel, Phys. Rev. Lett. 56, 58 (1986)
[2] Z. Y. Ou, Quantum Semiclass. Opt. 9, 599 (1997)