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Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 13: Quanteninformation II

Q 13.3: Vortrag

Dienstag, 4. April 2000, 17:15–17:30, HS XII

Grundzustandskühlung in einer linearen Paul-Falle — •Stephan Gulde1, Harald Rohde1, Paul Barton1, Liv Hornekaer2, Dietrich Leibfried1, Ferdinand Schmidt-Kaler1 und Rainer Blatt11Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Österreich — 2Institute of Physics and Astronomy, Aarhus University, Dänemark

Vorschläge zur Realisierung eines Quantencomputers auf der Basis einer linearen Ionenfalle [1] setzen insbesondere die Kühlung der Ionenkette in den Grundzustand ihrer Bewegung sowie die optische Adressierbarkeit [2] der Ionen voraus.
Im Experiment werden 40Ca+-Ionen in einer linearen Paul-Falle gespeichert und der Quadrupolübergang S1/2 - D5/2 (τ ≈ 1s) zum Einschreiben der Qubits verwendet. Der Dipolübergang S1/2 - P1/2 dient sowohl zur Dopplervorkühlung als auch zum Zustandsnachweis der Qubits durch die Beobachtung von Quantensprüngen. Der Bewegungsgrundzustand wird mit Hilfe von Seitenbandkühlung auf dem S1/2 - D5/2-Übergang präpariert [3], womit bisher eine Grundzustandsbesetzung von 85% mit einem einzelnen Ion bei einer axialen Fallenfrequenz von 700kHz erreicht wird. Neben der Realisierung von Quantengattern sollen maximal verschränkte Zustände weniger Ionen (Bell- oder GHZ-Zustände) präpariert werden.

[1] J. I. Cirac and P. Zoller, Phys.Rev. Lett. 74, 4091 (1995)

[2] H. C. Nägerl, D.Leibfried, H. Rohde, G. Thalhammer, J. Eschner, F. Schmidt-Kaler, and R. Blatt, Phys. Rev. A. 60, 145 (1999)

[3] Ch. Roos, Th. Zeiger, H. Rohde, H. C. Nägerl, J. Eschner, D. Leibfried, F. Schmidt-Kaler, and R. Blatt, Phys. Rev. Lett. 83, 4713 (1999)

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