Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 2: Quanteninformation I
Q 2.2: Vortrag
Montag, 3. April 2000, 17:00–17:15, HS XII
Kompakte Quelle für einzelne Photonen — •Patrick Zarda1, Sonja Mayer1, Christian Kurtsiefer1 und Harald Weinfurter1,2 — 1Sektion Physik, LMU, München — 2Max-Plank-Institut für Quantenoptik, Garching
Die Sicherheit der Quantenkryptographie ist nur gewährleistet, falls zwei Teilnehmer einzelne Photonen austauschen können. Gegenwärtig werden schwache kohärente Laserpulse mit einer mittleren Photonenzahl n≈0.1 als Näherung für diese Fock-Zustände eingesetzt. Diese Pulse unterdrücken Beiträge mit mehr als einem Photon nicht nur unvollständig, sondern führen durch den großen Anteil von |n=0⟩ zu einer geringeren Effizienz bei der Erzeugung eines Schlüssels.
In diesem Beitrag stellen wir eine alternative Lichtquelle vor, die einzelne Photonen mithilfe von Fluoreszenz von N-V-Zentren in Diamant erzeugt. Bei dieser festkörperbasierten kompakten Quelle für einzelne Photonen ist die Wahrscheinlichkeit für Beiträge mit einer Photonenzahl n>1 verschwindend klein.
Nur mit einer derartigen Quelle kann die Sicherheit der Quantenkryptographie effizient gewährleistet werden. Neben der Anwendung in der Quantenkryptographie sollte dieses System die Möglichkeit erlauben, die starken nichtlinearen optischen Eigenschaften eines einzelnen Atoms in einer einfach zugänglichen Festkörperumgebung zu untersuchen.