Osnabrück 2002 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 432: Poster: Quanteninformation

Q 432.9: Poster

Donnerstag, 7. März 2002, 16:30–18:30, Schloss

Experimentelle Realisierung des Mean King’s Problem — •Oliver Schulz¹, Ruprecht Steinhübl¹, Markus Weber¹, Almut Beige², Berthold-Georg Englert², Christian Kurtsiefer¹ und Harald Weinfurter^1,2 — ¹Sektion Physik, LMU, München — ²Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching

Eine Physikerin bekommt vom bösen König die Aufgabe, das Ergebnis einer von ihm durchgeführten Spinmessung an einem Spin-1/2-Teilchen zu bestimmen. Die Richtung dieser Messung (x, y oder z) erfährt sie erst, nachdem sie alle ihre Messungen abgeschlossen hat, jedoch darf sie das Teilchen zuvor in einem beliebigen Zustand präparieren.

Es ist offensichtlich, dass dieses von Y. Aharonov präsentierte Problem mit nur einem Teilchen nicht zu lösen ist. Wenn die Physikerin jedoch zu Beginn das zu messende Teilchen mit einem anderen verschränkt und im Anschluss an des Königs Spinmessung beide Teilchen in einer bestimmten verschränkten Basis (VAA-Basis, siehe [1]) misst, kann sie sein Ergebnis mit Sicherheit ermitteln.

Wir stellen eine experimentelle Realisierung des mean king’s problem mittels Photonen vor, bei dem die VAA-Zustandsanalyse mit Einzelphotonen-Polarisationsinterferometrie durchgeführt wird. Weiterhin diskutieren wir mögliche Anwendungen dieses Messprinzips für die Quantenkryptographie und sichere, direkte Kommunikation.

[1] L. Vaidman, Y. Aharonov, D. Z. Albert, Phys. Rev. Lett. 58(14), 1385 (1987)