München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 22: Poster Quanteninformation, -kommunikation und -computer

Q 22.10: Poster

Dienstag, 23. März 2004, 14:00–16:00, Schellingstr. 3

Phasenmessungen unter der Schrotrauschgrenze an intensiven, gepulsten Lichtstrahlen — •Oliver Glöckl, Ulrik L. Andersen, Stefan Lorenz, Christine Silberhorn, Natalia Korolkova und Gerd Leuchs — Institut für Optik, Information und Photonik, Max–Planck Forschungsgruppe, Universität Erlangen–Nürnberg, Staudtstr. 7/B2, 91058 Erlangen

Wir zeigen einen Aufbau zur Vermessung des Rauschens der Phasenquadratur für intensive, gepulste Lichtstrahlen ohne Verwendung eines Lokaloszillators oder Resonators. Ein Mach–Zehnder Interferometer mit einer großen Armlängendifferenz wird verwendet, um bei einer bestimmten Seitenbandfrequenz eine Phasenverschiebung von π zwischen dem langen und dem kurzen Arm einzuführen. Wählt man die optische Phase so, daß beide Ausgänge des Interferometers gleich hell sind und detektiert man die Differenz der Photonenzahl in beiden Ausgängen des Interferometers, so ist das resultierende Signal proportional zur Phasenquadratur des Eingangsfeldes bei dieser Seitenbandfrequenz.

Wir zeigen, daß mit solchen Interferometern nichtklassische Phasenkorrelationen an einem Paar verschränkter Strahlen jenseits des Schrotrauschpegels aufgelöst werden können. Mit diesem Aufbau können also quantenoptische Phasenmessungen unter dem Schrotrauschniveau durchgeführt werden. Der Aufbau kann zur Realisierung verschiedener Protokolle in der Quanteninformationsverarbeitung mit hellen Strahlen verwendet werden, z. B. der Quantenschlüsselverteilung mit verschränkten Strahlen, einem Verschränkungsaustauschexperiment oder der Demonstration eines Quantenradierers bei kontinuierlichen Variablen.