Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 37: Poster: Quanteneffekte

Q 37.2: Poster

Donnerstag, 18. März 1999, 16:30–18:30, PH

Reduzierte Kollektiv-Operator Beschreibung von Spin-Ensemblen — •Alexander Otte und Günter Mahler — Institut für Theoretische Physik I, Universtität Stuttgart, Pfaffenwaldring 57/IV, D-70550 Stuttgart

Eine vollständige Beschreibung von Quantennetzwerken stößt wegen des mit der Anzahl der beteiligten Systeme exponentiell wachsenden Zustandsraums schnell an unüberwindbare Grenzen. In Ensemble-Systemen jedoch kann kooperatives Verhalten die Komplexität des Gesamtsystems verringern, was zu verbesserten Kontrollmöglichkeiten führt. Wir zeigen, daß durch die Einführung von bestimmten Kollektiv-Operatoren, welche die Symmetrie-Eigenschaften eines Ensembles, d.h. die Ununterscheidbarkeit in Präparation und Detektion ausnutzen, eine Beschreibung des Gesamtsystems auf einer reduzierten Beobachtungsebene möglich ist. Wesentlich dabei ist, daß – zumindest hinsichtlich geeigneter Zustands-Maße – keine wesentliche Information verloren geht. Eine mögliche Anwendung dieser reduzierten Kollektiv-Beschreibung liegt u.a. beim Nachweis von verschränkten Zuständen und Ensemble-Quantencomputing mit Hilfe von NMR Systemen.