Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 43: Quanteninformation IV
Q 43.3: Vortrag
Freitag, 7. April 2000, 12:30–12:45, HS X
boldWie man die Werte von σx, σy und σz eines Spin-1/2-Teilchens gleichzeitig bestimmt.normal — •Oliver Schulz1, Markus Weber1, Berthold-Georg Englert2, Christian Kurtsiefer1 und Harald Weinfurter1,2 — 1Sektion Physik, LMU, München — 2Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching
Wird der Spin eines Spin-1/2-Teilchens wahlweise in x-, y- oder z-Richtung präpariert, so läßt sich der Wert, +1/2 oder −1/2, ohne Kenntnis dieser Richtung nicht feststellen. Vaidman, Aharonov und Albert (VAA) haben gezeigt [1], wie dies unter Verwendung verschränkter Zustände doch möglich ist. Dazu werden nach der Präparation eines Teilchens die beiden ursprünglich verschränkten Teilchen in einer bestimmten (VAA-) Basis gemessen. Wie bei der Bell-Zustandsanalyse bräuchte man zur eindeutigen Bestimmung des präparierten Zustands Quanten-Logikgatter, die jedoch noch nicht zur Verfügung stehen.
Das Experiment kann dennoch mit Photonen durchgeführt werden. Wir verwenden dazu Einzelphotonen, die eine Korrelation zwischen Polarisation und Ort aufweisen. Dies erlaubt die eindeutige Identifikation der vier VAA-Zustände. Somit läßt sich rückwirkend die präparierte Polarisationsrichtung für die drei Basen H ↔ V, L ↔ R und ± 45∘ mit Sicherheit feststellen.
[1] L. Vaidman, Y. Aharonov, D. Z. Albert, Phys. Rev. Lett. 58(14), 1385 (1987)