Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q III: HV III

Q III.1: Hauptvortrag

Dienstag, 25. März 2003, 12:00–12:30, E001

Quanten-Informationsverarbeitung mit linearen Ionenkristallen und die Realisierung eines universellen zwei-Quantenbit Gatters — •Ferdinand Schmidt-Kaler, Hartmut Häffner, Mark Riebe, Stephan Gulde, Gavin Lancaster, Thomas Deuschle, Christoph Becher, Christian Roos, Jürgen Eschner und Rainer Blatt — Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Österreich

Gespeicherte Ionenketten in Paul-Fallen bieten ideale Voraussetzungen für die Quanten-Informationsverarbeitung, da der Zustand dieser isolierten Quantensyteme mit Laserlicht manipuliert und ausgelesen werden kann. Für einen Quantenprozessor auf der Basis von Ionenketten schlugen I. Cirac und P. Zoller ein universelles quanten-logisches Gatter (kontrolliertes-NOT) zwischen zwei Quantenbits vor [1]. Wir speichern einen Kristall aus zwei ⁴⁰Ca⁺-Ionen und nutzen als Quantenbits die Superpositionen langlebiger elektronischer Zustände jedes Ions [2]. Eine Sequenz von Laserpulsen, welche die Ionen einzeln adressieren, invertiert den Zustand des einen Ions in Abhängigkeit vom Zustand des anderen. Die erfolgreiche Realisierung des Quantengatters wird es ermöglichen komplexere Algorithmen zu verwirklichen sowie Bell- und Greenberger-Horne-Zeilinger-Zustände zu erzeugen.
J. I. Cirac und P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 74, 4091-4094 (1995).
S. Gulde et al., Nature 412, 48-50 (2003).